双幅钢箱梁竖弯涡振气动力演变特性

作     者：徐胜乙 方根深 赵林 宋神友 葛耀君 XU Sheng-yi;FANG Gen-shen;ZHAO Lin;SONG Shen-you;GE Yao-jun

作者机构：同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092 深中通道管理中心广东中山528400 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2024年第37卷第7期

页      面：1139-1150页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 080103[工学-流体力学] 0806[工学-冶金工程] 080104[工学-工程力学] 081402[工学-结构工程] 0706[理学-大气科学] 0814[工学-土木工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52108469,52278520) 中国科协青年人才托举工程资助项目(2023QNRC001) 上海市教育委员会晨光计划资助项目(22CGA21) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(22120220577) 

主　　题：桥梁抗风 双幅钢箱梁 涡激振动 风洞试验 分布气动力 气动措施 

摘      要：双幅钢箱梁桥是工程实践中一种常用的大跨度连续梁桥型式,但并列双箱复杂的旋涡脱落和交互作用可能引发显著的涡激振动现象,影响结构的疲劳性能和行车舒适性。本文以某六边形双幅钢箱连续梁桥为工程背景,对大比例节段模型开展了测振、测压风洞试验,对比了双幅钢箱梁在不同间距下竖弯涡振全过程(涡振前、上升区、振幅极值点、下降区及涡振结束)的分布气动力演变特点,提出了有效控制双幅钢箱梁桥涡振的气动措施。研究表明,双幅钢箱梁桥涡振锁定区间长、振幅大,+3°为最不利攻角,涡激力的倍频效应与间距和双幅箱梁涡振的振幅均有关。在小间距及低风速时,上、下游梁背风侧的分布气动力对涡激振动起到增强作用;在大间距或较小间距且高风速时,开槽附近上表面和下游梁斜腹板位置的分布气动力对涡激力起主要增强作用,也是双幅钢箱梁产生大幅涡激振动的诱因。提出了槽间裙板与两端风嘴组合的综合气动控制措施,通过切断槽间涡的传播途径从而降低桥面处分布气动力对涡激力的贡献,该措施可有效减弱双幅钢箱梁桥的竖弯涡振。