横风作用下列车抖振力气动导纳风洞试验研究

作     者：张鹏 樊绍文 许洪刚 敬海泉 ZHANG Peng;FAN Shaowen;XU Honggang;JING Haiquan

作者机构：国家铁路局安全技术中心北京100160 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2022年第19卷第3期

页      面：588-599页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家铁路局安全技术中心委托项目(安技2019-53) 

主　　题：钢桁梁 列车气动导纳 自谱-交叉谱综合最小二乘法 紊流特征参数 

摘      要：目前,下承式钢桁梁在高速铁路大跨度桥梁中的应用越来越广泛,但因其列车在横风作用下与主梁之间气动干扰较大,现有列车气动导纳结果并不适用。为了研究车桥不同组合方式和紊流特征参数对列车气动导纳的影响,以一座典型大跨度下承式四线钢桁斜拉桥为研究背景,利用车桥测力、测压以及脉动风速同步测量系统,在3类格栅紊流场内对车桥耦合工况进行风洞试验。同步采集风压和风速时程数据,利用自谱-交叉谱综合最小二乘法和Sears函数识别列车气动导纳,并采用计算效率更快和识别精度更高的遗传算法进行求解。研究结果表明:遗传算法可以对自谱-交叉谱总体最小二乘法取得良好的计算结果,不同风攻角下列车气动导纳u分量变化不明显,而w分量具有明显差别。同时Sears函数在高频区与列车气动导纳具有一定的相似性,但模值偏小;除此之外,紊流度和紊流积分尺度对不同车桥组合方式下列车气动导纳具有不同幅度的影响,因此在列车气动导纳识别风洞试验中,需同时考虑紊流度和紊流积分尺度的相似性。