橋梁吊桿氣動(dòng)力性能的數(shù)值研究.pdf

1、橋梁的穩(wěn)定性和安全性除受自重以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響外，風(fēng)載荷也是不可忽略的因素。風(fēng)對(duì)橋梁的作用包括靜力作用和動(dòng)力作用兩種，而渦激振動(dòng)是最常見的風(fēng)對(duì)橋梁的動(dòng)力作用之一。雖然它不會(huì)引起災(zāi)難性的破壞，但是它發(fā)生的風(fēng)速低、頻率高，會(huì)造成結(jié)構(gòu)的疲勞損傷。渦激振動(dòng)較易在阻尼較小的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)上發(fā)生。由于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)多向長(zhǎng)、柔、細(xì)、弱阻尼方向發(fā)展，所以結(jié)構(gòu)工程師們對(duì)渦激振動(dòng)問題的關(guān)注程度越來越高。
　　 南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋是鐵道部規(guī)劃的交通樞紐橋梁，其主

2、橋采用六跨連續(xù)鋼桁拱橋，每跨為三桁承重結(jié)構(gòu)。大橋的最長(zhǎng)吊桿超過50米，這樣細(xì)長(zhǎng)的吊桿發(fā)生渦激振動(dòng)的可能性十分顯著。因此本文的主要工作就是通過數(shù)值模擬的方法研究該橋梁吊桿的二維靜態(tài)氣動(dòng)力特性，并為進(jìn)一步研究該橋梁吊桿的渦激振動(dòng)提供基礎(chǔ)。本文運(yùn)用大型通用計(jì)算流體力學(xué)軟件ANSYS CFX，對(duì)該橋的三種參考截面形狀的吊桿進(jìn)行繞流模擬，吊桿二維模型的建立和網(wǎng)格劃分均通過ANSYS CFX的專業(yè)前處理軟件ICEM-CFD得以實(shí)現(xiàn)。通過分析長(zhǎng)方形、