覆冰斜拉索驰振稳定性的理论研究

覆冰斜拉索可能会发生驰振振动并影响到斜拉桥的安全。在进行风洞试验对6种覆冰拉索模型测力的基础上,推导了覆冰拉索1阶模态驰振的运动微分方程,并采用龙格-库塔法进行求解,得到了拉索的驰振响应规律。以海南洋浦大桥为工程背景,研究了中跨最长拉索M18的驰振临界风速,研究了覆冰长度、拉索阻尼比等对驰振临界风速的影响。结果表明,在新月形、扇形和D形覆冰条件下,中跨最长拉索M18的驰振临界风速在10-15 m/s范围内,远小于基本风速,存在发生驰振可能性;随着阻尼比的增加、覆冰长度的变短以及拉索长度的变短,驰振临界风速增加。

拱桥钢箱吊杆驰振稳定性数值计算研究

驰振是细长结构在横风向作用下的一种不稳定的单自由度发散振动现象,会导致结构毁坏,截面形状的微小变化会改变结构驰振稳定性.文中运用两种方法对南京大胜关长江大桥吊杆1/10缩尺模型进行了驰振性能计算,并展示了驰振中的极限环振动现象.吊杆包括长方形截面、切角长方形截面A、切角长方形截面B三种方案.方法一是通过计算流体力学软件FLUENT求出不同风攻角下的阻力系数和升力系数,并根据葛劳渥-登哈托原理判断驰振是否发生;根据相关公式计算驰振临界风速.方法二是对FLUENT进行二次开发,将Newmark方法的代码嵌入用户自定义函数UDF,运用FLUENT动网格技术建立二维流固耦合模型进行驰振仿真计算,求出驰振临界风速以及各风速下的振幅变化规律.仿真计算结果表明,横桥向来风时,长方形截面,切角长方形截面A方案的1/10缩尺模型会发生驰振,切角长方形截面B的1/10缩尺模型不会发生驰振,仿真计算结果与风洞试验结果吻合较好,为工程结构气动力截面选型提供依据.

准椭圆形覆冰导线驰振特性的实用计算方法

基于高频天平风洞试验得到的准椭圆形覆冰导线的气动力系数,并依据考虑输电导线自振特性的单自由度驰振特性计算理论,分析了风速、垂跨比、跨度、导线直径等参数影响下该覆冰导线的驰振临界风速和驰振振幅,得到多个参数的对覆冰导线驰振特性的影响规律并总结出该准椭圆形覆冰导线驰振特性的实用计算方法。

考虑摆动效应的覆冰导线两自由度驰振稳定性分析

该文推导了考虑覆冰导线摆动的水平竖向耦合两自由度驰振模型,结合覆冰导线模型高频天平测力试验结果,采用劳斯判据分析了基于导线自振特性的广义两自由度准椭圆形覆冰导线的驰振稳定性。分析结果表明:在进行准椭圆形覆冰导线两自由度驰振稳定性分析时,气动力系数需采用七阶以上多项式描述;导线摆动对稳定性分析影响较大,不考虑导线摆动影响分析得到的不稳定风向角范围偏小,临界风速偏大;提高结构阻尼可以有效的提高驰振临界风速。最后得到了准椭圆形覆冰导线两自由度驰振稳定性分析的一般结论。

超高层建筑横风向驰振稳定性风洞试验研究

基于高频天平测力风洞试验技术,在6种模拟湍流边界层风场中对12个不同长细比及厚宽比的矩形截面超高层建筑模型的气动力进行了测量,计算得到了各试验工况下的横风向气动力系数的导数,并分析了长细比、厚宽比及来流风场湍流强度对其的影响,同时给出了相应的拟合公式。在此基础上,进一步分析了超高层建筑横风向准定常气动阻尼比及驰振临界风速的变化规律。试验结果和分析结论可为超高层建筑的抗风设计提供参考。