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大跨度橋梁單箱梁靜風荷載的自吸吹氣流動控制研究十九世紀以來,世界上主要的發(fā)達國家就開始進行大型橋梁的建設。限于技術的缺陷,有很多橋梁毀于強風之中,其中比較有名的是美國的TacomaNarrows橋,在強風中遭到摧毀,事故的主要原因為顫振。后來隨著大跨度橋梁主梁設計以及施工技術水平的提升,當代橋梁將跨度逐漸提升到了一個前所未有的高水平。根據已有的研究成果發(fā)現,隨著橋梁主梁的跨度越大,主梁的剛度會越小,結構阻尼也會隨之降低。大跨度橋梁結構的風效應,尤其是主梁的風效應是大跨度橋梁目前最突出的動力效應之一,如何減小風荷載以及風荷載導致的風效應,是目前研究設計人員最為關心的一個問題。因此,深入研究超大跨度橋的主梁結構的風效應,提出有效應對主梁風效應的控制方法,對保障大跨度橋的主梁結構的抗風安全性以及可靠性具有重要的意義。本文主要進行了如下研究:(1)被動自吸吹氣流動控制的方法應用于橋梁主梁流動控制。通過測力,測壓和PIV試驗得到了橋梁主梁截面自吸吹氣孔布置數量的最佳方式,發(fā)現其對氣動力系數的脈動值具有較好的抑制作用。通過尾流線性穩(wěn)定性分析,發(fā)現其可以使得靠近尾部附近的流場變得更穩(wěn)定。(2)為了便于工程應用,在得到橋梁截面吸吹氣孔的最優(yōu)布置方式之后,繼續(xù)研究自吸吹氣孔展向布置間距對橋梁主梁氣動力的控制作用,得到了吸吹氣孔展向間距的最優(yōu)值。首先通過測力試驗,研究發(fā)現,被動自吸吹氣孔間距越小,其對氣動力的控制效果越明顯。通過PIV試驗,發(fā)現其改變了漩渦脫落的模式。(3)研究了在橋梁主梁前滯點處布置吸氣孔和在后滯點設置吹氣孔對橋梁主梁周圍流場的控制作用。我們發(fā)現氣動力脈動值的降低,越靠近尾流區(qū)的表明壓力脈動值降低的更顯著,模型尾流中的湍動能值得到了顯著的降低,漩渦的

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