涡振
- 水平中央隔涡板透空形式对分体箱梁涡振响应的影响
能发生涡激共振(涡振),并需要采取一些气动措施改善其涡振性能。分体箱梁断面因其优异的颤振性能近年来在大跨度缆索承重桥梁中多有应用,然而该断面特别容易发生涡振[1-4]。虽然涡振是一种限幅振动,不会像颤振那样直接导致桥梁结构倒塌。但是频繁、大幅度的涡振会影响桥梁的正常使用,同时极易导致桥梁关键构件的疲劳破坏。因此,涡振控制对采用中央开槽箱梁的大跨度桥梁尤为重要。杨詠昕等[5]基于粒子图像测速技术的分析表明,在中央开槽处的大尺旋涡很可能是引起分体箱梁大幅度涡振
振动与冲击 2023年19期2023-10-18
- 带高防抛网边主梁斜拉桥气动性能试验研究
板对主梁的颤振和涡振有不同程度的抑制作用,应根据主梁的风致振动类型进行选择。李欢等[3]对π型断面超高斜拉桥的涡振性能进行了气动优化措施风洞试验,结果表明隔流板对主梁涡振起到了有限的抑制作用,下稳定板能较好的抑制主梁涡激共振。李春光等[4]对双边主梁钢混叠合梁斜拉桥的涡振性能进行气动优化措施风洞试验,研究表明检修道栏杆顶部抑流板可以有效控制主梁的涡振,风嘴对边主梁的涡振也有很好的抑制效果,涡振幅值抑制率达80%。张志田等[5]通过风洞试验对开口截面斜拉桥涡
振动与冲击 2023年17期2023-09-20
- 平行多幅连续钢箱梁桥抗风性能研究
、低风速下的竖弯涡振,并对桥面行车安全和大桥的正常运营造成不利影响。例如,巴西的里约罗尼泰大桥(主跨300 m)经常在14～22 m/s的风速下发生大幅竖向涡振,为了避免危及行车安全,不得不在涡振锁定风速区间关闭桥梁,并最终采用调谐质量阻尼器(tuner mass damper,TMD)进行涡振控制[6]。日本的东京湾航道桥(主跨2 m×240 m)通过节段模型风洞试验、气弹模型风洞试验和现场实测都观测到主梁容易在14 m/s以上的风速下发生大幅竖向涡振,
振动与冲击 2023年16期2023-09-05
- 公路主梁风嘴对大跨双幅公铁平层桥梁涡振的影响
涡脱落，从而产生涡振现象[1]。国内外已有多座桥梁如我国的虎门大桥[2]、韩国的新旧珍岛大桥[3]、英国的塞文二桥[4]发生过涡振。尽管涡振不会直接破坏桥梁，但是会影响正常交通，使桥梁的使用寿命缩短，同时也会带来不良的社会影响[2]。因此，将涡振振幅抑制在规范限值以内尤为重要。抑制涡振主要的措施主要包括机械措施和气动措施。前者主要是采用机械措施来消耗涡振产生的能量，比较常用的有调谐质量阻尼器(tuned mass damper, TMD)[5-6]；而后者
中南大学学报（自然科学版） 2023年6期2023-08-08
- 闭口流线型箱梁在施工阶段的涡振抑振措施研究
风致振动[1]。涡振就是在低风速下某些柔性结构发生的振动现象。虽然涡振的振幅不会发散从而导致桥梁结构发生破坏,但对行车舒适性有很大的影响,长此以往势必会造成结构内部疲劳损伤。近年来许多大跨径桥梁都在使用阶段发生了涡振现象,因此对桥梁涡振的研究一直是桥梁风工程中的重要课题。影响桥梁涡振的因素有很多,比如断面的阻尼比、结构的刚度、断面的气动外形等[2,3]。其中气动措施是通过改变桥梁的气动外形来改变桥梁附近的空气流动状态,从而降低桥梁涡振的一种方法,是最常用来
黑龙江交通科技 2023年8期2023-08-04
- 栏杆高度对流线型箱梁涡振性能影响的试验研究
生涡激共振现象.涡振的主要危害是影响行车舒适度和行车安全，持续的涡激振动还会带来桥梁结构的疲劳破坏.2020年虎门大桥发生涡激振动事件［1］，进一步引起了研究者对桥梁涡激振动问题的关注.为了达到较好的抗风性能，流线型钢箱梁被广泛地应用于目前的大跨度桥梁建设中，最近研究发现，扁平流线型箱梁也会发生涡激振动问题［2］.因此，针对这类常用的大跨度桥梁断面形式，探索诱发涡激振动的原因，研发必要的振动控制措施，具有十分重要的工程意义.大跨度桥梁风致振动的控制措施主要
湖南大学学报（自然科学版） 2023年7期2023-07-31
- 非对称异型箱梁斜拉桥涡振性能试验研究
从而激发主梁发生涡振。虽然涡振具有限幅振动特征，不至于引起类似于桥梁颤振导致的振动发散的后果，但是由于涡振多发生在低风速区间，且桥梁的大幅涡振容易引起公众恐慌，涡振的长期作用也会使结构产生疲劳破坏，影响桥梁安全。国外已有多座大跨度桥梁发生了明显的涡振现象，较早的巴西里约-尼泰罗伊大桥（Rio-Niterói Bridge）的钢箱连续梁桥在使用过程中多次出现强烈的一阶竖向模态大振幅涡振现象，致使桥上开车人员弃车而逃［1］。日本东京湾通道桥（Trans-Tok
交通科学与工程 2022年4期2023-01-11
- 桥面临时设施作用下大跨悬索桥主梁涡振性能及表面风压分布
)涡激振动(简称涡振)是一种限幅振动，兼具自激和强迫振动性质，虽然不会对结构造成瞬时的失稳破坏，但长时间的大幅振动将使结构发生疲劳损伤，缩短桥梁的使用寿命，影响桥梁的健康运营[1-2].此外，桥梁的涡振还会影响桥上行车安全性及舒适性，引发社会对桥梁安全的负面关注.为有效控制桥梁涡振，应掌握不同运营环境下桥梁的涡振机理.目前，针对桥梁涡振机理的研究主要从主梁表面旋涡演化规律及风压分布特性入手，采用现场实测[3]、风洞试验[4-5]、数值模拟[6]等研究方式.
东南大学学报（自然科学版） 2022年5期2022-10-18
- 风嘴几何参数对双边箱式Π型梁涡振性能的影响
此，改善Π型梁的涡振(VIV)性能从而提高其在大跨度桥梁选型中的竞争力具有重要的工程意义。根据现有研究，断面宽高比[6]、边板梁间距[7]等结构参数和风嘴[8]、导流板[9]、中央稳定板[10]、栏杆[11-13]等气动措施均对Π型断面的涡振性能有一定的影响。风嘴有利于提高结构的气动稳定性，增大结构抗扭刚度且利于检修，因此在主梁设计中具有很好的适用性。目前，许多学者研究了风嘴措施对桥梁结构涡振性能的影响。陈强[14]通过风洞试验与数值模拟手段研究了Π型梁断
建筑科学与工程学报 2022年5期2022-10-10
- 边箱叠合梁斜拉桥涡振性能及防护结构优化研究
提高边箱叠合梁的涡振性能。葛耀君等[6]以大跨度桥梁涡振为对象，围绕涡激振动的控制设备和技术、人工智能控制手段等方面进行了文献综述。钱国伟等[7]基于桥梁节段模型试验，对比防撞栏杆和检修轨道布置形式对边主叠合梁气动性能的影响，同时研究了不同风嘴角度以及不同分流板尺寸对涡振性能的优化效果。颜宇光等[8]基于风洞试验，分别研究了稳定板和扰流板对桥梁竖向和扭转涡振气动性能的优化效果。董锐等[9]以边箱叠合梁为对象，开展了桥梁涡激振动控制措施研究，验证了斜向分流板
铁道建筑技术 2022年9期2022-09-30
- 带输送机边主梁涡振性能及抑振措施试验研究
柔性桥梁，主梁的涡振控制成为桥梁风致稳定性的关键性问题.即使是大跨度桥梁中采用气动性能良好的流线形箱梁，栏杆、检修车轨道等附属设施也极易造成主梁发生涡激共振[2-3]，本文研究的边主梁断面，不仅自身为典型的钝体断面，还在桥面上安装有较高的钝体输送机，这使得来流绕流更加复杂，更易发生涡激共振.针对边主梁断面的涡振问题，国内外学者开展了相关研究.张天翼等[4]对宽幅双箱边主梁的抑振措施进行了风洞试验，研究表明：间隔封闭栏杆、内侧隔流板、稳定板、三角形风嘴等单一
西南交通大学学报 2022年4期2022-08-25
- 带输送机边主梁涡振性能及抑振措施试验研究
柔性桥梁，主梁的涡振控制成为桥梁风致稳定性的关键性问题.即使是大跨度桥梁中采用气动性能良好的流线形箱梁，栏杆、检修车轨道等附属设施也极易造成主梁发生涡激共振[2-3]，本文研究的边主梁断面，不仅自身为典型的钝体断面，还在桥面上安装有较高的钝体输送机，这使得来流绕流更加复杂，更易发生涡激共振.针对边主梁断面的涡振问题，国内外学者开展了相关研究.张天翼等[4]对宽幅双箱边主梁的抑振措施进行了风洞试验，研究表明：间隔封闭栏杆、内侧隔流板、稳定板、三角形风嘴等单一
西南交通大学学报 2022年4期2022-08-25
- 超大跨度悬索桥涡激振动响应与振动控制
影响较大[2]。涡振作为一种由低风速诱发的风致振动，其发生频率和概率均高于其他风振形式，已成为大跨度悬索桥主要振动形式之一。丹麦大带东桥在常遇风速范围内出现了最大振幅为0.35 m的多阶竖向涡振[3]；中国西堠门大桥在正常运营阶段也观测到了多阶模态涡振现象[4]；虎门大桥发生大幅振动的主要原因也被证实与沿桥设置的水马改变了钢箱梁的气动外形有关，而结构阻尼比的下降则成为后来出现持续涡振的主要原因[5]。与一般桥梁不同，大跨度悬索桥通常自振周期长，竖向模态频率
科学技术与工程 2022年18期2022-07-23
- 外置纵向排水管对扁平钢箱梁涡振性能的影响及气动控制措施研究
这类钝体断面，其涡振性能受桥面附属结构(如桥面栏杆、检修车轨道)的影响较大，极易被诱发涡激振动[2-5]。尽管涡激振动不会像颤振一样带来灾难性的发散振动，但其发生在常遇低风速范围且出现频率较高，除了影响正常交通外，还可能导致构件的疲劳损伤。2020年，我国已建成的广东虎门大桥(扁平钢箱梁断面)也发生了显著的涡激振动现象，此次涡振的发生使桥梁的正常运营受到影响，同时也引起了不小的舆论风波。因此有必要开展扁平钢箱梁的涡振性能及制振措施研究。针对如何改善扁平钢箱
振动与冲击 2022年13期2022-07-14
- 钢箱叠合梁独塔斜拉桥抗风性能研究
系数和均匀流下的涡振响应。试验结果表明：均匀流和紊流下的三分力系数随攻角的变化规律一致，但在数值上存在差异，2种流场中施工态、成桥态下的力矩系数和成桥态下的升力系数吻合度较高，阻力系数均表现为均匀流下的高于紊流;涡振试验结果显示，该断面的竖向涡振性能优于扭转涡振性能，竖向涡振振幅均小于规范限值，部分攻角下的扭转涡振振幅超出规范限值，通过适当增加阻尼比能够完全抑制涡振。[作者简介]王明志（1995—），男，硕士，研究方向为桥梁抗风。斜拉桥因跨越能力大、结构受
四川建筑 2022年2期2022-06-19
- 窄幅边主梁斜拉桥涡振性能及气动控制措施研究
的风致振动。虽然涡振不像颤振、驰振具有发散性，不会造成直接毁灭性的破坏，但涡振发生频率高、振幅大，故对桥上行车的安全性、舒适性和桥梁结构的耐久性容易造成威胁[1-2]。美国Old Tacoma桥在扭转发散前出现过低风速下的涡激共振现象[3]，日本Trans-Tokyo Bay桥、丹麦大海带桥、中国西堠门大桥等都曾发生过明显的竖弯涡激共振[4-6]，巴西Rio-Niteroi桥[7]在运营过程中频繁发生大振幅竖弯涡振，强烈的振动迫使桥上人员弃车而逃，这对桥梁
铁道科学与工程学报 2022年5期2022-06-08
- 基于精确阻尼调控的桥梁竖弯涡振Sc 数影响
061）主梁竖向涡振是大跨度桥梁在常遇风速下容易发生的一种风致振动现象.主梁涡振响应的锁定风速区间和幅值大小主要受主梁断面气动外形、来流特性和结构动力特性等因素的影响［1-3］.在结构动力特性参数中，模态阻尼比和质量是两个重要参数，它们对主梁涡振响应的影响通常可归纳为无量纲参数Scruton数的影响［4］.Scruton数简称Sc数，它是结构无量纲质量和阻尼比的乘积，最早由Scruton 在对烟囱等圆柱体结构涡振的研究中提出［5］.对于主梁竖向涡振，文献［
湖南大学学报（自然科学版） 2022年5期2022-06-06
- 基于精确阻尼调控的桥梁竖弯涡振Sc数影响
是影响大跨度桥梁涡振响应大小的关键因素.为了开展Sc数对大跨度桥梁竖向涡振影响的精细化研究，首 先研制了适用于桥梁节段模型风洞试验的永磁式板式电涡流阻尼器，可为弹性悬挂节段模型系统提供可连续调节的、理想线性黏滞阻尼.然后以带风嘴的开口断面钢混组合梁桥为研究对象，针对+3°、0°和-3°三个风攻角和不同的Sc数开展了节段模型竖向涡振试验.根据试验结果，总结了节段模型涡振振幅的风速变化曲线随名义阻尼比的变化规律，分析了最大涡振振 幅随Sc数变化规律的函数拟合，
湖南大学学报·自然科学版 2022年5期2022-05-30
- 典型带挑臂钢箱主梁涡激力模型研究
振动（以下简称“涡振”）问题，这对大桥的施工安全及成桥状态下的行车安全带来了严重的安全隐患［1］.丹麦的大海带桥东主桥为主跨1 624 m 的带风嘴钢箱梁悬索桥，在主梁架设及桥面铺装期间都发生过较大幅值的竖向涡振［2］，而且在之后的运营期间又观测到数十次的竖向涡振现象，其中最大幅值超过30 cm.日本东京湾联络桥为最大主跨240 m 的矩形钢箱连续梁桥［3］，在约16 m∕s 的风速下发生了竖向涡振，最大振幅更是超过了50 cm.在我国，近段时间也有几座大
湖南大学学报（自然科学版） 2022年3期2022-04-02
- TMD涡振控制技术在大跨径桥梁的应用
0年春末夏初，“涡振”一词进入公众视野并引起广泛关注——虎门大桥出现了明显的涡激振动（以下简称“涡振”）。有关专家团队在经过现场考察和监测的基础上，决定采用调谐质量减振器（Tuned mass damper，以下简称“TMD”），最终成功处置了涡振问题。近十年来，TMD涡振控制技术，在我国大跨径桥梁中有诸多成功应用，例如崇启长江大桥、港珠澳大桥和浦仪大桥，这3座桥梁都是在设计和建设阶段就考虑了TMD装置的应用。涡振是一种低风速下的限幅振动，它不会直接引起桥
中国公路 2021年24期2022-01-29
- 鳊鱼洲长江大桥矩形钢箱梁涡振性能及控制措施研究
门大桥等均出现过涡振现象。尽管涡激振动不会像颤振一样带来灾难性的发散振动，但其发生在常遇低风速范围，出现频率较高，振幅较大，除了影响正常交通外，还可能导致构件的疲劳损伤。对于铁路桥，涡激振动会严重影响列车的行驶安全，尤其是高速铁路的行车安全，在设计中需要坚决避免。涡振可以采用改善气动外形和增设气动措施的方式进行抑制。LARSEN等[5]提出了抑制昂船洲桥主桥涡振的导流板措施。李永乐等[6−7]提出了一种风嘴措施可较好的抑制分离式双箱梁的涡振。WANG等[8
铁道科学与工程学报 2021年7期2021-10-18
- 分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能及气动优化
IV; 以下简称涡振)问题。分体式双箱梁一般较易发生竖向涡振，由于两个箱体间距离梁体形心有一定距离以及更宽的桥面，分体式三箱梁更易引发扭转涡激振动。但宽幅桥面和更多的箱体满足了不同类型车辆的通行要求，此结构优势无疑是公铁两用桥梁理想的主梁形式。颤振作为自激的发散性振动，可造成灾难性后果，故必须在桥梁抗风设计中予以避免。分体箱梁以其出色的颤振性能，越来越多的应用于大跨度桥梁建设中。西堠门大桥[1](主跨1 650 m)，韩国Gwangyang大桥(主跨1 5
振动与冲击 2021年19期2021-10-18
- 箱梁涡振的缩尺效应及振幅修正研究
。但流线形箱梁的涡振稳定性能较差，如Rio-Niteroi Bridge[1]、Great Belt Bridge[2]、椒江二桥[3]等都曾出现过涡激共振灾害。尽管涡振不会像颤振或驰振那样引起桥梁结构的毁灭性破坏，但涡振的起振风速低、出现概率大，影响桥上行车和行人舒适性[4-5]，还可能引起桥梁结构的疲劳性破坏，危害结构安全。自1940年Tacoma Narrows Bridge风毁事故发生后，桥梁抗风研究得到更多的重视，取得了大量可应用于实际工程的成果
铁道标准设计 2021年9期2021-09-26
- 中央开槽宽度对箱梁涡振特性的影响机理
还是开槽箱梁，其涡振稳定性能往往较差. 象山港大桥、Great Belt Bridge、昂船洲大桥、西堠门大桥、伶仃洋航道桥等大跨桥梁均在试验研究甚至运营阶段中出现了涡激共振现象.涡激共振是由一对从结构断面上周期性交替脱落的旋涡激发的. 许多学者从流场特性的角度研究了桥梁的涡振现象[1-10]. Larsen 等[1]通过风洞试验研究了昂船洲大桥主梁断面的涡振性能，表明该断面的涡振现象主要由中央开槽引起，设置导流板后可有效抑制涡振的发生；孙延国等[2]基于
西南交通大学学报 2021年2期2021-06-06
- 上跨铁路桥梁主梁涡振性能及抑振措施研究
程学院)1 引言涡振是桥梁结构在较低风速下容易发生的一种风致振动现象，为限幅振动，不像颤振那样存在失稳的危险。然而，由于其发生的频率高、风速低，不仅影响结构的疲劳和强度，而且会降低行车的舒适度甚至会影响到交通安全。如中国西堠门大桥、日本东京湾跨海大桥等桥梁均出现了明显的涡振现象，影响了桥梁的正常使用。因此研究桥梁结构的涡振性能并找到必要的抗风减振措施，把涡振的最大振幅限制在容许范围之内具有重要的工程意义。目前，桥梁涡振的危害已经引起风工程界的高度重视，学者
中外公路 2021年2期2021-05-13
- 水平和竖向间距对双矩形断面涡振性能的影响
气动力学现象称为涡振。涡振作为一种限幅振动，不会像颤振和驰振一样使得结构产生毁灭性的破坏，但低风速下发生的涡振足以影响舒适度且导致构件的疲劳破坏。因此研究涡振的机理并采取有效措施消除或抑制涡振具有重要的理论和工程应用价值。涡振研究的手段包括节段模型测振风洞试验，可直接获得断面的涡振响应及风速锁定区间；CFD数值模拟从流场的角度分析断面发生涡振的机理；节段模型测压或同步测压、测振风洞试验得到时域和频域的统计特性，分析断面涡振过程中的气动力演变特性[1-3]。
哈尔滨工程大学学报 2021年4期2021-05-08
- 基于表面风压分析的分离式双箱梁流场特性研究
，分离式双箱梁的涡振性能却逊色于闭口箱梁[6]。涡激振动虽不会破坏桥梁结构，但由于其多发生在低风速下，易引起桥梁构件疲劳破坏，降低了行车舒适性[7-10]。国内外对于箱梁断面的涡振成因及抑制措施的研究较多[11-13]，对分离式双箱梁涡振成因及抑振措施开展的研究相对较少。改变分离式双箱梁空隙比，其Strouhal数也随之改变[14-15]；在各抑振措施中，中央格栅可以将分离式双箱梁上游侧中央开槽处形成大尺度的、有规律性脱落的旋涡划分为细小旋涡，从而抑制中央
建筑科学与工程学报 2021年2期2021-04-06
- 矩形钢箱梁铁路斜拉桥涡振性能及气动控制措施研究
等[8]均出现过涡振现象。尽管涡激振动不会像颤振一样带来灾难性的发散振动，但其发生在常遇低风速范围，出现频率较高，振幅较大，除了影响正常交通外，还可能导致构件的疲劳损伤。2020年，我国已建成的武汉鹦鹉洲长江大桥和广东虎门大桥也发生了涡激振动现象，严重影响了正常交通，也对舆情有不利的影响。对于铁路桥，涡激振动会严重影响列车的行驶安全，尤其是高速铁路的行车安全，在设计中需要坚决避免。针对如何改善钢箱梁涡振性能这个主题，国内外学者已开展了相关研究，并提出了一些
振动与冲击 2021年6期2021-03-31
- 钝体截面铁路混合梁斜拉桥涡振性能研究
周期性旋转脱落，涡振问题更为突出。自1940年美国Tacoma大桥发生风振毁坏后，大跨度桥梁抗风性能的研究受到各国学者的重视，我国学者也作出了卓越贡献。项海帆等[5]对现代桥梁的抗风问题进行了系统详细的论述；葛耀君等[6]率先将结构强健性的理念引入桥梁抗风设计与颤振评价中；李永乐等[7]采用计算流体动力学(CFD)数值模拟分析了某超大跨度悬索桥扁平单箱主梁气动特性；陈政清等[8]基于理论分析和风洞试验研究了舟山西堠门大桥长细吊索的风振问题并提出双吊杆的分离
铁道学报 2021年1期2021-02-03
- 分体式双箱梁涡振气动控制措施数值模拟
于主梁颤振稳定和涡振响应存在影响，完全透风对颤振稳定最有利，但是在开槽处会出现明显的涡团，存在增大主梁涡振响应幅值的弊端。近年来随着分体式箱梁的广泛应用，众多学者对其涡振性能的改善进行了深入研究。王守强［3］进行了不同缩尺比的节段模型涡振风洞试验，研究发现，风攻角、导流板、模型尺度及模型阻尼比会影响涡振位移幅值和涡振风速锁定区间。Larose 等［4］在对昂船大桥分体钢箱梁的涡振试验中发现，导流板通过控制规律性中央开槽处旋涡对结构的驱动，达到制振的目的。张
结构工程师 2020年4期2020-11-12
- 桥梁结构涡激共振的敏感性
索钢丝绳断裂导致涡振[1]”。“38＃吊索钢丝绳断裂”、“主缆腐蚀严重”等关键词迅速成为舆论热点。而事实上,虎门大桥已于2019年完成了38＃吊索的更换,38＃吊索并非是网传的大幅振动的罪魁祸首。官方宣布了虎门大桥悬索桥5月5日大幅振动的主要原因:由于沿桥跨边护栏连续设置水马改变了钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下产生了桥梁涡振现象;后期持续涡振则与结构阻尼比明显下降有关。由此,人们了解到突发涡振并非是因为吊索损伤。但是仍有不少人心存疑惑。要说台风能把桥
空气动力学学报 2020年4期2020-11-04
- 钢管塔杆件涡振对节点板疲劳寿命影响研究
下，为尽可能避免涡振的发生，输电线路钢管塔设计规范[2]，对钢管杆件的起振临界风速进行了控制，要求一阶起振临界风速不低于8m/s。并依据这一原则，对钢管杆件长细比进行了控制。但是，钢管杆件起振临界风速受两端约束型式影响较为突出[3]，而对于某些两端节点板刚度较小的辅助材，其两端十分接近铰接约束，这类辅助材的起振临界风速很低。文献[2]中提供的附表A.1规定，长细比为148的两端铰接杆件起振临界风速仅为5.16m/s，在自然环境中比较易于发生涡振。而涡振发生
煤炭工程 2020年10期2020-10-22
- 钢−混组合梁抗风性能及抑振措施研究
8%的阻尼比下的涡振性能，以及改变结构阻尼比、加装气动措施对结构抗风性能的影响。研究结果表明：均匀流场下，该钢−混组合梁在−3°和+3°风攻角下，均会发生较大幅度的竖向及扭转涡振，共振风速约为20 m/s，P型主梁的钝体外型和小高宽比是导致主梁抗风性能较弱的主要原因。增大结构阻尼比能显著抑制涡振，且阻尼比增大到1.5%时涡振振幅可满足规范要求；设置2道水平翼板能够有效控制主梁在−3°和+3°风攻角下的涡振振幅，但会明显提高0°风攻角下涡振振幅。设置2道水平
铁道科学与工程学报 2020年9期2020-10-15
- 间距比对叠合梁双幅桥涡振性能的影响
桥的静风力系数、涡振性能和颤振性能都有明显影响［1］。由于涡振往往在较低风速时发生，因此平行双幅桥的涡振问题尤为突出。早在20 世纪90 年代，Honda 等［2］通过三幅并列连续双箱梁桥的风洞试验发现，平行多幅桥之间的气动干扰对桥梁的涡振振幅以及风速锁定区间都有显著影响。陈政清等［3］以佛山平胜大桥和青岛海湾红岛航道桥为背景，发现气动干扰效应会对并列双箱梁双幅桥的涡振性能产生不利影响，而当桥面间距与桥面宽度之比（L/B）到达0.8以上时，双幅桥之间的气动
同济大学学报（自然科学版） 2020年9期2020-10-11
- 虎门大桥风中抖动让我们认识混沌现象
件下，产生了桥梁涡振现象。随着权威回应和科学解释的到位，舆论反馈已大致归于理智与平静。以科普说理来平复大众焦虑，以全面检查来确保公共安全，双管齐下，这是从根本上杜绝大桥涡振引发舆情共振的关键。“桥梁涡振”广泛存在，并且很难预判、很难避免。从某种意义上说，桥梁涡振就是典型的混沌现象：一套确定性动力学系统中，总是存在着某些不可预测的、类似随机性的运动。其不可重复、不可测算、不可控制。对于一座大型桥梁来说，大幅度涡振也许随时会发生，也许永远不会发生，谁也无法对其
作文评点报·中考版 2020年33期2020-09-17
- 拱桥板式吊杆风致涡振特性及等效静力计算
低风速下，易产生涡振现象，可能会影响车辆行驶舒适性，造成吊杆疲劳损害，甚至危及桥梁安全［3-5］。铁路桥梁要求耐久性高、刚度大，铁路拱桥常见的刚性吊杆主要为H 型或矩形，但这2类吊杆在一些工程应用中发生过强烈的风致振动现象，如美国Commodore Barry 钢桁拱桥的H 型吊杆、南京大胜关大桥的空心矩形钢吊杆，最后只能付出较大的经济代价通过设置抑振措施抑制风振。国内外研究学者针对这2 类刚性吊杆开展了一系列风致振动研究。Kubo 和Hirata 通过风
中国铁道科学 2020年4期2020-08-06
- 百问百答
在较低风速下存在涡振现象，振幅较小时不易察觉。由于近期正在针对大桥进行日常养护和检查工作，管养单位封闭了桥梁南侧的一条车道，在桥梁两边放置了临时挡墙防止车撞，也就是俗称的“水马”，正是它改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生了桥梁涡振现象。虎门大桥主跨888米，涡振峰值数据大概是50厘米。此次涡振振幅小于限值，不会影响虎门大桥悬索桥后续使用的结构安全和耐久性。目前，管养单位已经对主缆钢丝、主缆吊索、支座等结构进行了全面检查，各个部位情况良好。（回
知识就是力量 2020年6期2020-07-14
- 虎门大桥“抖动”让我们重新认识混沌与风控
件下，产生了桥梁涡振现象。肉眼可见的“风中抖动”，一下子把虎门大桥推到了舆论的风口浪尖。的确，基于公众的一般认知，大型桥梁如此超大幅振动，可算“活久见”了。正因为此，不少人震惊、恐慌乃至生发出种种猜想，都是情有可原的。在最初的短暂惊慌后，随着权威回应和科学解释的到位，舆论反馈已大致归于理智与平静。以科普说理来平复大众焦虑，以全面检查来确保公共安全，双管齐下，这是从根本上杜绝大桥涡振引发舆情共振的关键。随着“虎门大桥剧烈振动”的短视频广泛传播，网友在惊讶的同
杂文月刊(选刊版) 2020年6期2020-07-04
- 扁平板式吊杆涡振性能及气动优化研究
阶段仍出现了吊杆涡振现象，最终通过设置调制阻尼器（Tuned Mass Damper，TMD）抑制了吊杆涡振［3］。随着桥梁跨度的提高、桥面宽度的加大，拱桥吊杆的长度会进一步加大，而刚性吊杆长细比大、阻尼比小，对风的作用敏感。扁平板式吊杆是一种新型刚性吊杆，仅在欧洲为数不多的几座桥梁上有所应用，国内尚无桥梁应用的实例。扁平板式吊杆的横截面高宽比在1∶4.0～1∶7.5，拱桥最长吊杆在8～32 m［4-5］。本文针对扁平板式实心吊杆，采用CFD 方法研究不同
铁道建筑 2020年6期2020-07-04
- 中央开槽箱梁断面扭转涡振全过程 气动力演化特性
，中央开槽箱梁的涡振性能仍存在深入提升气动稳定性的优化空间[4－5]。桥梁断面存在两种不同的旋涡脱落方式，一种是断面尾部交替脱落的卡门涡[6]，另一种是由附属结构产生的单剪切层分离涡[7]。通过在结构尾部安装分离板可以抑制由卡门涡所引起的涡振[8]，而由分离涡所引起的涡振可通过抑流板等气动措施进行控制[9]。Li 等[10―11]通过对西堠门大桥涡振的现场实测，发现在涡振开始阶段，旋涡脱落只发生在槽内和下游箱梁尾部区域，而在涡振锁定区，涡脱扩展到整个下游箱
工程力学 2020年6期2020-06-01
- 钝角风嘴箱梁涡振性能及其气动控制措施研究
河大桥等均出现过涡振现象。由于涡激振动发生在常见风速范围内且会影响桥上行人的舒适度和行车安全，长时间的振动也会引起结构的疲劳破坏[4]，因此，进行桥梁结构涡振试验及抑振措施研究是使其能正常使用的保障。流线型钢箱梁截面接近流线型、气动特性相对较好，常被应用于大跨度悬索桥或斜拉桥。实际中，由于各种因素的限制，存在风嘴短而钝的流线型钢箱梁断面，且考虑人行道栏杆、检修车轨道等作用后，会进一步弱化主梁的涡振性能。表1列出了部分已建成的采用流线型钢箱梁的大跨度桥梁。王
四川建筑 2019年4期2019-11-06
- 板桁结合梁涡振性能及抑振措施研究
黄智文板桁结合梁涡振性能及抑振措施研究王景奇1，王雷1，华旭刚2，杨钻1，黄智文2(1. 广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东 广州 510507；2. 湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室，湖南 长沙 410082)为研究板桁结合梁的涡振性能及抑振措施，以国内某拟建公轨两用斜拉桥为研究对象，通过1:60 缩尺比节段模型风洞试验，在低阻尼条件下研究主梁的涡振性能及涡振主要诱因，进一步探究检修道栏杆形式、安装水平翼板以及间隔封闭检修道栏杆对板桁结
铁道科学与工程学报 2019年8期2019-09-11
- 考虑行车安全性的桥梁竖向涡振限值计算
计法则》均对主梁涡振限值做了直接规定，其中中国和日本采用的是规定主梁涡振振幅容许值，而英国则采用动力敏感参数来评价涡振的影响，对于涡激振动的限值主要考虑的行人行车舒适性以及结构疲劳的影响。中国新版JTG/T 3360-01-2018《公路桥梁抗风设计规范》虽然在涡振振幅限值计算条文说明中给出了考虑行车安全的涡振振幅参考限值0.35 m，参考限值来源于文献[8]，但文献[8]采用的是一种近似求解的方法，且涡振对行车视线影响的最不利位置取在驻点位置，仍有待进一
中外公路 2019年6期2019-06-09
- 中央稳定板对分体箱梁桥梁的涡振控制
现了颤振或大振幅涡振等现象不能满足抗风要求时，就需要采取有效的抗风控制措施来改善桥梁的整体抗风性能，使其满足抗风要求[1-2].桥梁结构的抗风控制措施主要分为气动措施、结构措施和机械措施.其中，气动措施是通过附加外部装置或修改结构的截面外形，改善其周围的绕流状态，从而提高抗风稳定性，减小风致振动的幅度，由于这种方法可靠性好，对结构改变相对较小，经济代价较低，因此是一种很实用的控制方法[3].常见的气动控制措施主要有两大类：① 采用中央开槽、竖向稳定板和导流
同济大学学报（自然科学版） 2019年5期2019-06-04
- 边主梁叠合梁涡振性能气动优化措施风洞试验研究
至强度破坏。因此涡振控制成为目前柔性桥梁设计建造中重点关注的问题[1]。即使是大跨度桥梁广泛采用的气动性能良好的流线型钢箱梁主梁断面，因栏杆、检修轨等结构附属构件的影响也经常会发生涡激振动[2-5]。而边主梁叠合梁有型钢-混凝土叠合梁、半封闭钢箱梁、双边肋混凝土板叠合梁等多种构造形式，其敞开式构造具有明显的钝体气动形态，使得主梁断面的来流绕流形态更加的复杂，更易引起涡激振动，因而边主梁叠合梁的涡振是其应用中需要重点解决的问题。关于大跨度桥梁边主梁断面形式的
振动与冲击 2018年17期2018-09-27
- 闭口钢箱梁悬索桥涡振多尺度模型风洞试验
较易发生[1]。涡振虽不像颤振、驰振和静风失稳等易引发结构破坏,但这种限幅振动对行车安全[2]、行人舒适[3]和结构耐久都有不利影响。我国规范[4]对公路桥梁涡振幅值上限做出了规定。模型风洞试验是研究桥梁涡振的主要手段,包括节段模型风洞试验[5]、气弹模型风洞试验和测压模型风洞试验等。传统上,涡振研究中的尺度效应指节段模型风洞试验的缩尺效应[6],并主要表现为不同缩尺比下的雷诺数效应。Raghavan[7]试验分析了圆柱涡振随雷诺数的变化。鲜荣[8]比较了
结构工程师 2018年4期2018-09-12
- 大跨度悬索桥涡振风洞试验与现场实测比较
92)0 引 言涡振是指风流经各种断面形状的钝体结构时,在其断面背后都有可能发生旋涡的交替脱落,产生交替变化的涡激力而引起的结构振动[1]。涡振兼有自激振动和强迫振动的性质,它是一种发生在较低风速区内的有限振幅振动[2-3]。通常情况下,桥梁涡振不会带来毁灭性的破坏,但在反复荷载作用下会造成桥梁构件疲劳,并会使行人和行车有不舒适感。缩尺比对试验有较大影响[4]。商东洋[5]研究不同尺寸矩形涡振,发现不同尺寸的模型涡振得出的结果不统一;罗东伟[6]研究不同桥
结构工程师 2018年3期2018-07-14
- 宽幅流线型箱梁涡振性能及制振措施研究
整体式流线型箱梁涡振的影响,发现在检修轨道内侧设置导流板能有效抑制涡激振动.刘君等[3]通过节段模型风洞试验和数值模拟分析了检修车轨道导流板对整体式流线型箱梁涡振的影响.王骑等[4]对分体式钢箱梁的涡振抑振措施研究发现,在主梁底端转角附近设置导流板或在桥面两侧设置抑振板均可有效抑制主梁涡振,且两种措施联合使用时效果最佳.管青海等[5]通过箱梁断面表面测压,研究了栏杆对桥梁涡振的影响,发现栏杆使上表面的来流分离更加严重,上下表面压力脉动均值显著增大.EL-G
西南交通大学学报 2018年4期2018-07-12
- 流线闭口箱梁涡振过程气动力时频特性演变规律
发生过严重的竖弯涡振[1-3]。西堠门大桥在风速区间为9～11 m/s的低紊流度正交风作用下，也发生了明显的竖向涡振现象[4-5]。涡激力是分析各种涡振现象及其机理的重要物理参数，而获取精确涡激力是进行涡激力特性研究的基础，也是建立并验证涡激力数学模型的前提。目前，获取涡激力的方法主要有测力法[6]、测压法[7]、系统辨识法[8]和数值模拟[9]等方法。表1列举了桥梁断面典型涡激力数学模型。涡振研究过程中，研究手段不断演进，由最初的刚体模型测振、测压过渡到
振动工程学报 2018年3期2018-07-05
- 拱桥吊杆涡激风振疲劳寿命评估
基频频率较高时，涡振不易发生。当拱桥跨度较大、使用的吊杆长细比较大时，其基频降低较多；当吊杆的基频与漩涡脱落频率接近时，就会发生气流与结构之间的共振。在一定的风速范围内，两者还将相互锁定，并维持这种共振作用。如果风速稳定而持续，吊杆在这种往复荷载的长期作用下必将发生疲劳破坏，国内外已发生了多起吊杆遭受疲劳破坏的案例［1－4］，相关人员也进行了大量研究。余岭等［5］通过现场实测测定了各吊杆的低频振动模态参数及涡振特征参数，确定了吊杆产生涡振的风速锁定范围及最
筑路机械与施工机械化 2018年4期2018-06-07
- 钝体分离式双箱梁涡振优化措施研究
。但分离式箱梁的涡振(Vertex-Induced Vibration,VIV)现象却很明显[2]。在国内外对于分体式箱梁的研究中,均多次发现涡振现象的存在。Larose等[3]在对香港昂船洲大桥进行高低雷诺数试验时，发现分体式箱梁存在明显的涡振现象，并在高雷诺数试验中发现导流板可以大幅降低涡振振幅。张伟等[4]在基于高低雷诺数试验的分离双箱涡振性能对比研究中也发现了不同振幅的涡激共振，同时确定了导流板对结构涡振性能的影响与来流攻角之间的关系。刘高等[5]
振动与冲击 2018年7期2018-04-24
- 流线闭口箱梁断面涡振过程分布气动力演变特性
流线闭口箱梁断面涡振过程分布气动力演变特性胡传新1，陈海兴2，周志勇1，赵 林1，葛耀君1(1.土木工程防灾国家重点实验室(同济大学)，上海200092; 2.浙江省交通规划设计研究院，杭州310006)涡激振动是大跨度桥梁在低风速下较常见的风致振动现象，探究涡振机理是桥梁涡激振动效应评价与控制的重要前提.为深入研究涡振机理，立足于涡振发展的完整过程分布气动力与结构行为同步演变特性分析，深入揭示了分布气动力及其结构行为作用机制.以典型大跨度桥梁闭口流线型箱
哈尔滨工业大学学报 2017年12期2017-12-12
- 中央开槽箱梁涡激共振特性及抑振措施机理研究
象，主导主梁断面涡振发生。提出将内侧检修车轨道向主梁中心线偏移一定距离方案，使上游断面流过梁底的高速气流在底板内侧转角处不受检修车轨道影响，气流分离点延后，开槽区域连续旋涡脱落现象消失。主梁断面表面静态测压试验结果显示，此时气流沿梁体外形能平稳过渡，无明显流动分离现象，上游断面底板内侧转角处负压值不会产生剧烈突变。上、下游断面整个内腹板的脉动压力减小、能量分散，无一致的卓越频率。对改进断面进行大比例节段模型涡振风洞试验，并与原型断面结果对比，证实其为有效的
振动与冲击 2015年10期2015-12-30
- 基于节段模型试验的悬索桥涡振性能优化研究
模型试验的悬索桥涡振性能优化研究张 建1,*, 郑史雄2, 唐 煜2, 王 骑2(1.中铁第四勘察设计院集团有限公司, 武汉 430063; 2. 西南交通大学 风工程试验研究中心, 成都 610031)针对扁平钢箱梁这一常用的主梁断面形式，为研究其涡激振动性能，并提出有效的涡振抑制措施，以某大跨度钢箱梁悬索桥为工程背景，采用缩尺比为1/50的节段模型进行风洞试验。基于均匀来流风洞试验条件，重点分析研究了风迎角、结构阻尼比和导流板等因素对主梁涡振性能的影响
实验流体力学 2015年2期2015-06-23
- Π型叠合梁斜拉桥涡振性能及气动控制措施研究
Π型叠合梁斜拉桥涡振性能及气动控制措施研究钱国伟，曹丰产，葛耀君(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092)为研究Π型开口截面主梁的涡振性能并提出合理性控制措施，以某跨海叠合梁斜拉桥为研究对象，进行一系列节段模型风洞试验。研究表明，Π型开口截面主梁在低风速下易发生涡激共振，且该桥涡振现象在阻尼比＜1%以下范围内均存在;桥面防撞栏杆及检修道护栏采用圆截面形式有利于减小涡振振幅;改尖角度风嘴能显著抑制涡激共振，且风嘴角度越小控制效果越好;桥梁断面
振动与冲击 2015年2期2015-05-16
- 分离双箱主梁涡激振动性能研究
究了其成桥状态的涡振性能，并提出了有效措施改善桥梁的抗风稳定性。1 工程概况某长江大桥跨江主体工程全长13.982 km，跨江主桥为(100+308+806+308+100)m的五跨斜拉桥(整体布置见图1)。其中方案之一为四索面双塔斜拉桥，主梁采用分离式扁平钢箱梁，中间用横梁相连，两箱梁中间安装钢格栅作为应急通道(主梁横断面见图2)。斜拉索采用空间四索面形式。图1 桥梁整体布置图2 节段模型涡振试验该长江大桥的建设是一项重大的交通工程，为了确保桥梁在成桥运
山西建筑 2014年15期2014-06-06
- 带悬挑人行道板流线型箱梁涡振性能研究
行道板流线型箱梁涡振性能研究李春光1，2，陈政清2，韩 阳1（1.长沙理工大学桥梁工程安全控制技术与装备湖南省工程技术研究中心，长沙 410114；2.湖南大学风工程试验研究中心，长沙 410114）为了研究带悬挑人行道板流线型箱梁断面涡振性能，以某大跨悬索桥为工程背景，进行了涡振性能影响因素及气动优化措施的系列节段模型风洞试验。分析了来流攻角、检修轨道等对断面涡振性能的影响，研究移动检修轨道、附加轨道导流板以及底板竖直稳定板等气动措施的制振效果。结果表明
振动与冲击 2014年24期2014-05-17
- 基于风洞试验的大跨度悬索桥涡振性能研究及评价
小，主梁更易发生涡振。涡激振动一般为低风速下的小幅限幅振动，虽然不像颤振那样具有发散的性质和很大的破坏作用，但也会影响桥梁施工安全及运营期间的舒适性，严重时还会导致结构疲劳破坏。丹麦Great Belt East桥［1］、巴西 Rio－Niterói桥［2］等均出现了明显的主梁涡激共振现象，影响了桥梁结构的正常运营。在大跨度和超大跨度桥梁设计中，主梁涡激振动是一个必须加以重视的问题。抗风设计需要准确预估主梁涡激振动的振幅及发生风速，并将涡激振动振幅限制在允
实验流体力学 2012年4期2012-11-15
- 自立式钢烟囱抗涡振设计及程序编制
面高耸结构易引起涡振，本文总结了自立式钢烟囱的抗涡振设计方法，指出了不同雷诺数情况下，钢烟囱的控制工况，并对其结构及荷载进行了归纳，实现了自立式钢烟囱的参数化设计，并编制了专用的设计程序，为今后的设计提供了工具和参考。关键词：自立式钢烟囱；涡振；参数化设计Abstract: circular cross section tower structure easy cause vortex vibration, this paper summarizes th
城市建设理论研究 2012年6期2012-04-10