流线形双边主梁断面桥梁颤振稳定性能研究

作者:白桦; 魏洋洋; 刘博祥; 马韬
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为了研究喷管角度和展弦比对对流线双主梁截面桥梁颤振稳定性的影响。首先,采用数值模拟方法计算了喷嘴角为45和90的截面以及迎角为0的8、10和12的截面的颤振导数和颤振临界风速。其次,探讨了气动阻尼、气动刚度等参数对双侧主梁截面桥梁颤振稳定性的影响机理。再次,为了找出影响桥梁颤振稳定性的敏感区域,便于有针对性地设置气动措施,提高流线型双主梁截面桥梁的颤振稳定性,将双主梁表面划分为若干区域。通过对表面压力的积分,研究了不同区域压力对升力力矩和颤振形式的贡献,找出了影响较大的区域。最后,通过对主梁45阶风振模态与主梁90阶风振模态的比较,找出主梁各截面风振的主要原因。结果表明,空气喷嘴的角度对对流线两侧主梁的颤振稳定性有显著影响,90空气喷嘴更显著地改善了系统的气动阻尼,更有利于颤振稳定性。宽高比脉主要影响流线型双侧主梁截面的垂直弯曲运动。宽度越大,结构的颤振稳定性越好。流线型双侧主梁左箱部分的下表面和两侧箱之间的部分是诱发颤振失稳的主要区域。当空气喷嘴的角度相对较大时,涡流脱落的位置在下游空气喷嘴处。随着空气喷嘴的角度变钝,涡流脱落的位置将向上游移动。