分离双箱梁的气动干扰对三分力系数的影响

作     者：李少杰 

作者单位：石家庄铁道大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘小兵

授予年度：2017年

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] 

主      题：分离双箱梁 三分力系数 风洞试验 气动干扰 间距 风攻角 

摘      要：近年来,随着交通量的日益增加,分离双箱梁桥以其宽敞的视觉效果和良好的行车条件越来越多的被设计所采用。由于间距不大,在来流风作用下,分离双箱梁桥两箱梁之间存在着气动干扰效应,与单箱梁相比,分离双箱梁的三分力系数有所差异。目前我国《公路桥梁抗风设计规范》仅给出了单箱梁的三分力系数建议值,尚未对分离双箱梁的三分力系数进行条文说明。鉴于此,本文首先综述了分离双箱梁桥三分力系数的气动干扰研究现状,然后针对两种不同断面外形的分离双箱梁（双扁平箱梁和双钝体箱梁）,通过节段模型风洞试验详细研究了气动干扰对分离双箱梁三分力系数的影响。本文的工作主要包括以下几方面内容:（1）通过节段模型风洞试验详细测试了-10°0°风攻角范围内分离双箱梁在15个不同间距（双箱梁的净间距D与单幅箱梁宽B之比D/B的变化范围为0.025～6）下的三分力系数,并与单幅箱梁的三分力系数进行了对比,首次给出了三分力系数干扰因子随风攻角和间距的变化云图。。（2）气动干扰对分离双扁平箱梁三分力系数的影响规律:气动干扰对上游箱梁影响不大,三分力系数变化很小;气动干扰对下游箱梁影响明显,对阻力系数的影响主要体现在D/B≤1的间距范围,且表现为减小效应,间距越小,减小效应越显著,对升力系数的影响主要体现在负向攻角,且表现为减小效应,间距越小,减小效应越显著,对扭矩系数的影响主要体现在大攻角,在正向大攻角时,这种影响表现为放大效应,在负向大攻角时,这种影响表现为减小效应。（3）气动干扰对分离双钝体箱梁三分力系数的影响规律:当D/B≥2时,气动干扰对上游箱梁三分力系数的影响基本可以忽略;气动干扰对下游箱梁三分力系数的影响比较显著,对阻力系数和升力系数而言,这种影响主要表现为减小效应,对扭矩系数而言,影响形式与风攻角和间距有关。