不同高宽比并列双幅箱梁气动升力的干扰效应

为了给实际工程中并列双幅变截面箱梁的气动升力取值提供参考,针对不同高宽比的双幅箱梁,通过刚性模型测压风洞试验,测试了多个不同风攻角和间距时双幅箱梁的升力系数,并与单幅箱梁的升力系数进行了对比分析。引入干扰因子对下游箱梁的干扰效应进行定量表示。研究结果表明:与单幅箱梁相比,上游箱梁的气动升力变化不大,下游箱梁的气动升力变化显著;在大多数正向风攻角下,下游箱梁气动升力的干扰效应表现为明显的减小效应;在负向风攻角下,气动干扰使下游箱梁承受向下的升力,升力值随着风攻角的增大而增大,随着间距和箱梁高宽比的减小而增大。

并列双幅变截面箱梁阻力系数的干扰效应研究

基于节段模型风洞试验,对比研究了4种不同高宽比的并列双幅箱梁在不同风攻角和不同间距时的阻力系数与单箱梁阻力系数的差异。给出了阻力系数干扰因子(定义为双箱梁上游(或下游)箱梁阻力系数与单箱梁阻力系数的比值)随风攻角和间距变化规律。结果表明:上游箱梁阻力系数的干扰效应主要体现在D/B≤1的间距范围。高宽比对上游箱梁阻力系数干扰效应的影响不大。当0.025≤D/B≤1,风攻角为-10°~10°时,上游箱梁阻力系数干扰因子的变化范围为0.8~1.3左右;下游箱梁阻力系数的干扰效应表现为显著的减小效应。这种减小效应随着间距的减小和高宽比的增大愈发明显,与负向风攻角时相比,这种减小效应在正向风攻角时更明显。

变截面钝体箱梁气动特性试验研究

变截面钝体箱梁在大跨度桥梁上应用非常广泛,明确其气动力特性对于桥梁的抗风设计十分必要。基于刚性节段模型风洞试验,研究了高宽比(H/B=0.3、0.4、0.6、0.8,H为箱梁高度,B为箱梁宽度)和风攻角(α=-10°~10°,间隔2°)两个参数对钝体箱梁三分力系数和风压分布的影响规律。研究结果表明:就整体趋势而言,箱梁阻力系数随风攻角的增大而增大;不同高宽比时,升力系数随风攻角的变化规律不同,当H/B=0.3、0.4和0.6时,升力系数随风攻角的增大先增加再减小,当H/B=0.8时,升力系数随风攻角增大呈减小趋势;箱梁扭矩系数随高宽比的增大而减小;区域bc和区域cd内,风压系数受高宽比影响较大,且导致了三分力系数的变化。