流线型箱梁断面涡激力展向相关试验研究

针对闭口流线型主梁结构涡激力展向相关性问题,在均匀流场条件下分别对振动状态和静止状态流线型主梁节段模型进行了不同风攻角的涡激力展向相关性试验研究,分别分析了流线型主梁断面涡激振动响应、涡激力展向相关性及主梁表面压力等.结果表明:振动状态主梁断面涡激力展向相关系数与振幅、锁定区风速等相关,锁定区上升段主梁断面涡激力展向相关系数大于锁定区最大振幅处主梁断面涡激力展向相关系数,扭转涡振锁定区升力矩展向相关系数大于竖向涡振锁定区竖向涡激力展向相关系数;振动状态主梁断面测点压力系数展向相关系数与振幅相关,振幅越大则相关系数越大.

矩形断面柱体涡激振动数值模拟与机理分析

针对结构涡激振动问题,分别采用雷诺平均SST k-ω湍流模型和大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)求解不可压缩黏性流体N-S方程,将Newmark-β法嵌入并行Fluent UDFs中以求解结构振动响应,结合滑移网格和动网格技术建立了结构涡激振动数值模拟方法。对矩形断面柱体进行不同折算风速下的竖向涡激振动响应计算,将计算结果与风洞试验结果比较,对矩形断面柱体涡激振动机理进行探讨。结果表明:矩形断面柱体竖向涡激振动响应数值模拟结果与风洞试验结果总体吻合较好,三维大涡模拟结果优于二维数值模拟结果;一个振动周期内涡激力所做功随折算风速的变化与无量纲振幅随折算风速的变化相似;矩形断面涡激力与位移时程相位差随锁定区折算风速变化而变化,在锁定区起始点相位差为0,振幅最大处相位差约为45°,锁定区结束点处相位差约为180°。

承台钢套箱围堰施工过程有限元分析

为了确保钢套箱围堰水下施工的安全性,以某大桥6~10号主墩承台钢套箱围堰工程为例,采用ANSYS 10.0有限元分析软件建立钢套箱整体和局部有限元模型,考虑施工过程5种工况对钢套箱底板、侧壁、封底混凝土等结构的影响,进行内力和变形分析。计算结果表明,钢套箱局部区域出现应力集中现象,发生变形后应力将出现重分布,不影响整体强度;钢套箱各构件在施工过程中强度、刚度均能满足设计要求,可为同类钢套箱围堰的安全施工力学特性分析提供参考。