安装肋条斜拉索的涡激振动和气动力特性研究
Study on Vortex-Induced Vibration and Aerodynamic Force Characteristic of Stay Cables with Ribs Installed作者机构：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(石家庄铁道大学)河北石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心(石家庄铁道大学)河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043
出 版 物：《湖南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hunan University:Natural Sciences)
年 卷 期：2024年第51卷第7期
页 面：95-110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：河北省自然科学基金创新研究群体项目(E2022210078) 中央引导地方科技发展资金项目(236Z5410G) 河北省高端人才项目(Grant No. 63) 石家庄铁道大学研究生创新资助项目(YC2023054)
摘 要：以安装肋条斜拉索为研究对象,通过风洞试验系统研究肋条的安装方式(通长安装和间断交错安装)、尺寸和数量对斜拉索涡激振动和气动力的影响,并分析涡激振动的抑制机理.结果表明:和标准斜拉索相比,安装肋条斜拉索能有效抑制涡激振动,且间断交错安装方式的抑振效果优于通长安装方式,肋条数量为8根的控制效果优于6根和12根;增加肋条宽度和厚度都会减小涡激振动振幅;肋条斜拉索的脉动升力系数显著小于标准斜拉索,且功率谱尖峰幅值降低或不存在显著尖峰,表明间断交错肋条可以降低卡门涡脱落强度甚至完全抑制;对于气动力,在试验雷诺数范围内,安装肋条后平均气动力系数无明显雷诺数效应;相比于标准斜拉索,肋条为通长安装时均会增加斜拉索的平均阻力系数,而采用间断交错安装时,不同肋条数量、尺寸和风攻角对斜拉索的增阻减阻情况不同.当采用8根尺寸为20 mm×15mm的肋条间断交错安装时,在所有风攻角下都有良好的抑振效果,最大涡振振幅减小率可达到96.79%,且平均阻力系数均稳定在1.13附近,平均升力系数均稳定在0附近.
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