安装肋条斜拉索的涡激振动和气动力特性研究

以安装肋条斜拉索为研究对象,通过风洞试验系统研究肋条的安装方式(通长安装和间断交错安装)、尺寸和数量对斜拉索涡激振动和气动力的影响,并分析涡激振动的抑制机理.结果表明:和标准斜拉索相比,安装肋条斜拉索能有效抑制涡激振动,且间断交错安装方式的抑振效果优于通长安装方式,肋条数量为8根的控制效果优于6根和12根;增加肋条宽度和厚度都会减小涡激振动振幅;肋条斜拉索的脉动升力系数显著小于标准斜拉索,且功率谱尖峰幅值降低或不存在显著尖峰,表明间断交错肋条可以降低卡门涡脱落强度甚至完全抑制;对于气动力,在试验雷诺数范围内,安装肋条后平均气动力系数无明显雷诺数效应;相比于标准斜拉索,肋条为通长安装时均会增加斜拉索的平均阻力系数,而采用间断交错安装时,不同肋条数量、尺寸和风攻角对斜拉索的增阻减阻情况不同.当采用8根尺寸为20 mm×15mm的肋条间断交错安装时,在所有风攻角下都有良好的抑振效果,最大涡振振幅减小率可达到96.79%,且平均阻力系数均稳定在1.13附近,平均升力系数均稳定在0附近.

风攻角对流线型主梁涡振特性影响的试验研究

涡激振动是主梁在低风速下常发生的一种振动,可能造成主梁疲劳破坏或影响行车舒适性。为了研究风攻角对流线型箱梁涡激振动特性的影响和作用机理,采用节段模型同步测压、测振的方法,分析了风攻角对涡激振动响应、平均和脉动风压、局部气动力对涡振的贡献系数的影响。结果表明:涡振振幅随风攻角的增大呈增大趋势;不同风攻角的上表面平均压力系数不同,在-5°风攻角时最大,在+5°风攻角时最小;当风攻角为正时,主梁上表面下游区域和下表面迎风侧斜腹板前端脉动压力系数波动较大,风攻角在一定程度上影响主梁表面脉动压力系数的空间分布,这可能是涡振响应不同的原因之一;风攻角对局部气动力贡献系数有一定的影响,当风攻角为正时,主梁表面气动力对涡激力有增强作用。

桥梁挂篮施工综合实训教学装置研发

因挂篮施工具有其独特的优点,在大跨度现浇连续梁桥施工中常被采用,也被当作桥梁课程教学重点,由于挂篮为三维空间结构,组成零部件多而杂,而其教学单靠图片动画和施工视频不易向学生完全展示,学生不能动手实操,缺乏师生互动,学生理解有障碍,从而使教学过程不易推进。为方便教学,培养学生动手能力和工匠精神,提升学生综合素质,研发了一款桥梁挂篮施工综合实训教学装置,这种装置还原了真实的挂篮结构,其材质、结构、功能、工作流程等方面都可模拟现场施工,并配以应力传感器进行受力监测,可利用有限元软件建立结构,分析计算模型,可直观展示工作过程中各部分的受力情况。通过实物展示、实操演练、师生互动、现场问答,此装置可满足教学的目的,并且直观生动,激发学生兴趣、印象深刻,轻松教学。本文介绍的是此装置的尺寸设计、结构设计、制作组装、功能、工作流程及原理、价值意义等内容。