边箱式π型断面涡振性能及导流板措施参数研究

王峰; 邢丰; 熊川; 王佳盈; 郑晓东; 张久鹏; 黄晓明

doi:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024053

湖南大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (5) : 114 -122. DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024053

边箱式π型断面涡振性能及导流板措施参数研究

王峰, 邢丰, 熊川, 王佳盈, 郑晓东, 张久鹏, 黄晓明

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

PDF

摘要

π型断面因构造简单与受力性能好，被广泛应用于桥梁建设中，但其抗风性能差，易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象，采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验，并且通过计算流体力学方法加以对比验证，研究π型断面涡振性能与导流板抑振机理.试验结果表明：边箱式π型断面在0°、±3°风攻角下发生显著涡激振动，通过在断面两侧加设特定形式及尺寸参数的导流板措施可抑制断面竖弯及扭转涡振.其中，倒L型导流板措施气动优化效果显著，可有效消除涡振振幅，而水平导流板措施的抑振效果有限，相较于竖弯涡振，扭转涡振对于水平导流板尺寸参数更为敏感.通过对比数值模拟结果与表面气动压力分布，表明倒L型导流板措施能够优化断面气动外形，削弱断面上下表面旋涡脱落尺度和能量，同时降低断面所受的周期性气动力，从而有效抑制断面涡振.