斜拉索气动特性的雷诺数效应试验研究

作     者：邵林媛 孙一飞 常幸 韩鹏 王仰雪 刘庆宽 SHAO Lin-yuan;SUN Yi-fei;CHANG Xing;HAN Peng;WANG Yang-xue;LIU Qing-kuan

作者机构：石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2023年第40卷第S01期

页      面：120-125页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 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：国家自然科学基金项目(51778381) 科技冬奥专项项目(21475402D) 河北省高端人才项目(冀办63号) 石家庄铁道大学硕士研究生创新项目(YC2022014) 石家庄铁道大学硕士研究生创新项目(YC2022025) 

主　　题：斜拉索 风洞试验 雷诺数 气动特性 风压分布 

摘      要：斜拉索是斜拉桥的主要受力构件,其气动特性研究是整体结构气动特性研究的基础。为探究表面光滑斜拉索气动特性的雷诺数效应,在均匀来流中进行了不同风速下的斜拉索节段模型风洞测压试验,得到了斜拉索气动力系数和平均风压系数随雷诺数的变化规律。结果表明:表面光滑斜拉索的平均气动力系数在不同雷诺数区有不同的表现,平均阻力系数在亚临界雷诺数区和超临界雷诺数区分别稳定在1.2和0.6附近,而平均升力系数为0,临界雷诺数区平均阻力系数迅速减小,对应地,平均升力系数从0增加到最大值又降低到0;对于脉动气动力系数,处于亚临界雷诺数区的脉动升力值远大于脉动阻力,意味着斜拉索横风向激励远大于顺风向;平均风压系数分布随雷诺数的增大经历了对称−不对称−对称的变化过程,体现了层流分离−单侧湍流分离−双侧湍流分离的变化规律,是平均升力系数变化趋势的定性响应,而斜拉索背压处平均基压系数绝对值的变化趋势与平均阻力系数一致。