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大跨度公铁双层斜拉桥主梁涡激共振机理与控制

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以拟建的某主跨808 m公铁双层斜拉桥为工程依托，采用节段模型风洞试验研究不同攻角下双层桁架梁断面的涡振性能及5种气动控制措施的抑振效果，结合计算流体动力学(CFD)静态绕流模拟，对比分析双层桁架梁断面的涡振机理及控制方法。研究表明:主梁断面原设计方案在+3°和0°风攻角下存在明显的竖向和扭转涡振现象，且振幅超过规范允许值;间隔封闭上层桥面栏杆或增设抑流板可有效抑制主梁扭转涡振，但竖向涡振振幅仍不满足规范要求;上弦杆外侧增设风嘴可有效抑制主梁竖向和扭转涡振，而下弦杆外侧增设风嘴对主梁涡振抑振效果有限。气流经主梁原设计断面上层桥面分离后，在其上下表面形成周期性脱落的大尺度旋涡，并在上层桥面后部再附，这是主梁发生竖向涡振的主要诱因;上弦杆外侧增设风嘴可引导气流平稳通过上层桥面，消除了周期性的旋涡脱落，并在其上表面形成一段狭长"回流区"，从而有效抑制了涡振的发生。
Mechanism and Control on Vortex-induced Vibration of Main Deck of Long-span Cable-stayed Bridge with Double-level Decks for Highway and Railway

bridge engineeringVIV mechanismwind tunnel testdouble-level decks truss girderaerody⁃namic control measurescomputational fluid dynamics

刘志文、周威、刘振标、严爱国、夏正春、陈政清

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桥梁工程安全与韧性全国重点实验室(湖南大学),湖南长沙 410082

风工程与桥梁工程湖南省重点实验室(湖南大学),湖南长沙 410082

湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082

中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430063

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桥梁工程 涡激共振机理 风洞试验 双层桁架主梁 气动控制措施 计算流体动力学

国家自然科学基金国家自然科学基金

5217847551778225

2024

10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024001

湖南大学学报(自然科学版)
湖南大学

湖南大学学报(自然科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子：0.651
ISSN：1674-2974
年,卷(期)：2024.51(1)
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