涡振

摘要： 为研究山区峡谷大跨度人行悬索桥的抗风性能,以一座跨度为389 m的人行悬索桥为背景开展风洞试验研究。首先采用地形模型风洞试验获得加劲梁设计基准风速、静阵风风速和颤振检验风速;然后采用节段模型测力风洞试验测得加劲梁气动力系数随风攻角的变化规律,采用节段模型测振风洞试验测得加劲梁在风荷载作用下的竖向位移根方差及扭转角根方差,以分析加劲梁的涡振特性和颤振稳定性。结果表明:随着风攻角由-10°变化到10°,加劲梁的阻力系数先减小后增大,升力系数明显增大,扭矩系数缓慢增大;加劲梁在+3°和+5°风攻角下均发生了扭转涡振和软颤振现象,但涡振的起始风速均大于设计基准风速,颤振临界风速均大于颤振检验风速,表明该桥具有较好的涡振性能和颤振稳定性。

摘要： 采用钢管-钢管混凝土复合桥塔可减轻桥塔自重,设计出更轻盈多样的结构造型,为分析桥塔抗风自立状态的抗风性能,采用MIDAS软件对该桥塔进行了抗风性能数值分析,并制作1∶100的缩尺气弹模型进行风洞试验,研究桥塔的涡振、驰振和抖振响应。结果表明:在该桥塔自立状态风洞试验中未发现明显的涡振和驰振现象,紊流场中桥塔抖振响应也很小,无须设置永久性减振措施。

摘要： 在桥梁气动外形和来流风场确定的条件下,Sc数(Scruton number)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,并对桥梁高阶模态涡振响应进行了预测.研究发现不同风攻角下主梁竖向涡振的锁定风速区间都随Sc数的增大而缩小,最大振幅都随Sc数的增加而降低,但变化曲线有显著差别;通过对三组及以上不同Sc数的节段模型风洞试验结果进行函数拟合,可以较好地预测节段模型最大涡振振幅随Sc数的变化规律;在模态阻尼比相同的条件下,大跨度悬索桥各阶竖弯模态的涡振振幅基本相同,高阶模态涡振更容易出现不满足规范限值的情况.研究成果为大跨度桥梁竖弯涡振响应的精细化预测提供了重要方法.

摘要： 为研究山区峡谷中钢桁架主梁抗风性能,文章以主跨680 m的大跨度钢桁梁斜拉桥为背景,针对钢桁架主梁制作节段模型进行风洞试验,主要研究主梁的关键气动参数,评价其涡振及颤振性能。结果表明:主梁升力系数斜率为正,说明断面具备气动稳定的必要条件。+3°、+5°风攻角时,主梁分别出现了1个扭转涡振区以及1个竖向、1个扭转涡振区,涡振风速区间为20~25 m/s,主梁竖向涡振最大振幅为20 mm;+3°、+5°风攻角时,主梁扭转涡振最大振幅分别为0.074 7°和0.131 8°,均小于规范允许值。+5°风攻角时主梁的颤振临界风速为61.43 m/s,高于颤振临界风速。

摘要： 针对水翼在水流作用下振动,以Fluent软件对水翼进行数值建模仿真。采用大涡模拟湍流模型,求解不可压缩流体N-S方程,获取水翼受力及运动响应。以NACA0012翼型为例,分析其在刚体条件下的泄涡特性,对Fluent软件进行二次开发,编写以Newmark-β法为依据的结构响应UDF嵌入到Fluent中,采用双向流固耦合的方法获取NACA0012水翼的涡振特性,分析涡振现象中的涡激力与位移的相位关系,并与其他翼型的涡振响应情况进行对比。结果表明使用薄翼型更有利于避免发生涡振,可为舰艇舵翼选型及涡振特性的研究提供参考。

摘要： 针对公轨两用悬索桥-重庆郭家沱长江大桥,通过有限元分析和计算流体动力学(CFD)方法进行抗风性能分析研究,包括成桥状态结构动力特性分析、设计及检验风速的确定、加劲梁三分力系数的确定、桥梁颤振和涡激稳定性分析。研究表明,该桥颤振和涡激共振稳定性满足规范要求,具有较好的气动稳定性。

摘要： 为探究桥面临时设施作用下主梁涡振性能及表面风压分布情况,采用计算流体力学方法开展了某大跨悬索桥主梁涡振的模拟,研究了临时设施致主梁涡振时的流场演变特点,并利用本征正交分解法分析了主梁表面压力的时空分布特征.结果表明,临时设施导致主梁顶部流场产生了较大旋涡,但主梁未涡振时旋涡形态基本保持稳定.主梁涡振发生时的一个周期内,顶部旋涡相继发生了分离、再附着与脱落现象,即主梁的振动被旋涡演变所驱动.在主梁表面风压脉动的本征模态中存在涡振的主导模态,其卓越频率与结构固有频率一致.受临时设施影响,本征模态中的风压波动主要集中于顶板区域.

摘要： 当气流流过塔筒的表面时,在流体黏性和逆压梯度的作用下,流体在塔筒的表面会产生边界层分离,使流体产生回流,进而在塔筒两侧的尾流区产生交替脱落的旋涡。当塔筒固有频率与涡脱频率相近时,就会引发诱发塔筒的共振。涡振严重时会造成倒塔事故。该文通过深入研究涡激振动的机理,提出了多种涡激振动响应的计算方法,并从塔筒结构形式、气动力干扰以及阻尼耗能的角度出发,分别给出了涡振减振思路。

摘要： 本研究的目的是探索地震与大桥涡振是否存在内在联系,其重要性在于通过综合因素分析研究大桥涡振这一科学现象,建立和完善相关预警监测系统。研究的主要内容是进行地震监测和数据收集分析,现在已经完成板块运动的时间和强度监测,并进行全球的地震预测。科学数据表明大桥涡振与震前板块运动高度相关这一创新性观点,并发现了其中的特点和规律。本研究为解决大桥震颤以及建立相关预警预测系统服务。

摘要： 为研究分离式双箱梁流场特性,以某分离式双箱梁断面斜拉桥为研究对象,采用节段模型测振与测压试验的方法得到分离式双箱梁不同状态下的表面风压,通过对风压进行分析处理得到不同状态下风压脉动主频分布及平均风压系数分布.在振动状态下,对扭转涡振锁定区间内及超出扭转涡振锁定区间后分离式双箱梁模型表面风的压力脉动主频分布区域的变化进行归纳总结,并与分离式双箱梁节段模型测振试验进行对比.在扭转涡振锁定区间内,对分离式双箱梁模型表面平均风压系数变化趋势进行对比;对处于扭转涡振振幅上升阶段、振幅最大阶段、振幅下降阶段的分离式双箱梁模型表面风的压力脉动主频与模型扭转基频相等的区域变化范围进行归纳总结;对分离式双箱梁不同状态下平均风压系数分布进行对比.结果表明:分离式双箱梁空隙内侧的涡脱是其产生扭转涡振的必要条件;在涡振锁定区间内不同风速下,分离式双箱梁平均风压系数的变化规律一致;上表面风压主频与扭转基频相同的区域随着风速的提高而缩小;分离式双箱梁上游下表面平均风压系数受运动状态的影响较小.

摘要： 基于矩形截面拱桥吊杆的工程背景,首先对一个典型宽高比的矩形断面进行节段模型风洞试验观察涡振与驰振耦合状态下的“软驰振”现象;然后开展相关的数值计算对比研究结构响应幅值与流体以及结构参数的关系,确定影响结构响应的主要参数.最后通过对整理的试验数据开展回归分析,建立了用于估算矩形截面构件“软驰振”响应幅值的经验公式.

摘要： 针对桩柱结构在流场中产生涡振而破坏的现象,对于国内外该领域的进展及研究成果,分别从理论、实验等方面进行归纳分析.首先从桩柱结构在流场中的受力入手,归纳了现今波浪力计算的一般方法,并对其适用范围进行论述,同时总结了漩涡发放与Re数的关系,认为涡振的理论体系尚需完善,计算方法繁多.以往试验研究以室内试验为主,现场试验相对缺乏.室内试验结果揭示了群桩效应及一些现象,但是考虑的因素较为单一,无法真实体现实际环境下桩柱涡振时的受力.最后对该课题今后的发展提了些建议和研究的方向.

摘要： 九江长江大桥主跨(180+216+180)m三跨连续刚性杵梁柔性拱结构，其吊杆为H型截面，发生低风速涡振，吊杆截面高度有二种：520mm及420mm，宽度均为720mm，前者发生一阶纵弯涡振，后者为一阶扭转涡振，采用质量调庇阻尼器抑振，抑振效果好。

摘要： 空气与桥梁的相互作用是一个复杂的流固藕合作用过程。以FLUENT为研究工具,选择k-ωSST模型作为本文研究所使用的湍流模型,利用微分方程的数值解法和动网格技术,实现了基于松耦合的CFD和CSD耦合分析.建立了二维方柱静态绕流模型,模拟计算了竖向单自由度振动方柱在不同风速下的斯托罗哈数以及最大振幅的变化情况,模拟了涡激共振现象,并与静态绕流进行了对比.建立了具有竖向振动和扭转振动二自由度的薄平板模型,并识别了该平板的颤振导数,接着对其颤振临界风速进行了逼近计算,并将计算结果与抗风规范的理论公式解进行了对比.

摘要： 本文从边主梁式混凝土斜拉桥的特点、结构动力特性、气动参数和桥梁的颤振、涡振特性等方面讨论了这种桥梁的抗风性能。

摘要： 作为大跨度桥梁最关键的挑战之一，桥梁空气动力学研究特别是桥梁颤振、涡激共振和拉索振动研究近年来取得了显著的成就，本文着重介绍悬索桥、斜拉桥和拱桥等三种大跨度桥梁所面临的空气动力学挑战。其中，悬索桥跨径的同有上限在1500 m左右．但是如果采用宽开槽加劲梁断面或带竖向和水平稳定板的窄开槽加劲梁断面，5000m跨径的悬索桥也能有足够高的颤振临界风速；采用空间索面和流线型钢箱梁的斜拉桥具有良好的气动稳定性。斜拉桥抗风的主要问题是长拉索的风雨激振及其控制；与悬索桥和斜托桥相比．拱桥跨径的增长比较慢、刚度下降也不大，以至于在10座世界最大跨度拱桥中只有一座出现了涡激共振问题。

摘要： 作为大跨度桥梁最关键的挑战之一，桥梁空气动力学研究特别是桥梁颤振、涡激共振和拉索振动研究近年来取得了显著的成就，本文着重介绍悬索桥、斜拉桥和拱桥等三种大跨度桥梁所面临的空气动力学挑战。其中，悬索桥跨径的同有上限在1500 m左右．但是如果采用宽开槽加劲梁断面或带竖向和水平稳定板的窄开槽加劲梁断面，5000m跨径的悬索桥也能有足够高的颤振临界风速；采用空间索面和流线型钢箱梁的斜拉桥具有良好的气动稳定性。斜拉桥抗风的主要问题是长拉索的风雨激振及其控制；与悬索桥和斜托桥相比．拱桥跨径的增长比较慢、刚度下降也不大，以至于在10座世界最大跨度拱桥中只有一座出现了涡激共振问题。

摘要： 作为大跨度桥梁最关键的挑战之一，桥梁空气动力学研究特别是桥梁颤振、涡激共振和拉索振动研究近年来取得了显著的成就，本文着重介绍悬索桥、斜拉桥和拱桥等三种大跨度桥梁所面临的空气动力学挑战。其中，悬索桥跨径的同有上限在1500 m左右．但是如果采用宽开槽加劲梁断面或带竖向和水平稳定板的窄开槽加劲梁断面，5000m跨径的悬索桥也能有足够高的颤振临界风速；采用空间索面和流线型钢箱梁的斜拉桥具有良好的气动稳定性。斜拉桥抗风的主要问题是长拉索的风雨激振及其控制；与悬索桥和斜托桥相比．拱桥跨径的增长比较慢、刚度下降也不大，以至于在10座世界最大跨度拱桥中只有一座出现了涡激共振问题。

摘要： 作为大跨度桥梁最关键的挑战之一，桥梁空气动力学研究特别是桥梁颤振、涡激共振和拉索振动研究近年来取得了显著的成就，本文着重介绍悬索桥、斜拉桥和拱桥等三种大跨度桥梁所面临的空气动力学挑战。其中，悬索桥跨径的同有上限在1500 m左右．但是如果采用宽开槽加劲梁断面或带竖向和水平稳定板的窄开槽加劲梁断面，5000m跨径的悬索桥也能有足够高的颤振临界风速；采用空间索面和流线型钢箱梁的斜拉桥具有良好的气动稳定性。斜拉桥抗风的主要问题是长拉索的风雨激振及其控制；与悬索桥和斜托桥相比．拱桥跨径的增长比较慢、刚度下降也不大，以至于在10座世界最大跨度拱桥中只有一座出现了涡激共振问题。

摘要： 作为大跨度桥梁最关键的挑战之一，桥梁空气动力学研究特别是桥梁颤振、涡激共振和拉索振动研究近年来取得了显著的成就，本文着重介绍悬索桥、斜拉桥和拱桥等三种大跨度桥梁所面临的空气动力学挑战。其中，悬索桥跨径的同有上限在1500 m左右．但是如果采用宽开槽加劲梁断面或带竖向和水平稳定板的窄开槽加劲梁断面，5000m跨径的悬索桥也能有足够高的颤振临界风速；采用空间索面和流线型钢箱梁的斜拉桥具有良好的气动稳定性。斜拉桥抗风的主要问题是长拉索的风雨激振及其控制；与悬索桥和斜托桥相比．拱桥跨径的增长比较慢、刚度下降也不大，以至于在10座世界最大跨度拱桥中只有一座出现了涡激共振问题。

摘要： 本发明公开抑制风力机涡激现象的降涡减振装置，属于风力机的技术领域。该降涡减振装置包括：塔筒上端固定板、塔筒下端固定板和多组粗绳。塔筒上端固定板、塔筒下端固定板分别固定在塔筒顶端和塔筒相对靠下的位置。粗绳两端分别固定于塔筒上端固定板与塔筒下端固定板，通过多对粗绳产生的细小脱落涡，来对风力机塔筒产生的大尺寸涡分离点进行持续不定常地破坏，对大尺寸涡进行诱导，来抑制风力机塔筒表面的流动分离，在一定程度上阻碍风力机塔筒后方涡的生成。本发明成本低廉，结构简单，适用性较好，可以有效减少风力机塔筒因为涡激现象造成的寿命损耗，提高风力机塔筒在涡激振动影响下的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种用于宽幅分离式双箱梁桥梁涡振控制的抑涡格栅装置，涉及桥梁工程技术和防灾工程领域。在桥梁的中央开槽处设置抑涡格栅，采用平铺的方式，且抑涡格栅与桥梁上桥面平齐；抑涡格栅主要由一定数量、宽度一致、与水平面呈一定角度的隔板所组成，靠近左侧桥梁的隔板向左下倾斜，靠近右侧桥梁的隔板向右下倾斜。桥梁之间横向设置有多个连接箱，隔板的两端与连接箱连接。该抑涡格栅装置结构新颖，可以依靠格栅的水平投影面对分离式双箱主梁桥梁涡激振动的起到明显抑制作用，由于同时具备竖向投影面，可以起到中央稳定板作用，克服传统水平格栅对颤振的不利影响。

摘要： 本发明公开了一种控制跨海跨江桥梁涡振及颤振的水体阻尼装置及方法，包括水体阻尼装置，所述水体阻尼装置通过钢索连接在主梁下方并浸入水中；所述水体阻尼装置包括钢框架和水阻杯，所述水阻杯的一端设置有阻挡圈和水阻杯盖，水阻杯盖设置在水阻杯与阻挡圈之间，并与水阻杯活动连接，阻挡圈用于阻挡水阻杯盖向水阻杯外掀开；多个所述水阻杯按照水阻杯盖朝下的方向设置在钢框架上。本发明通过利用桥下的水资源与装置间的作用力进而对主梁的运动产生阻碍，达到抑制桥梁涡振或软颤振的效果。通过在不同桥梁跨长处安装水体阻尼装置可达到控制多阶涡振的控制效果。在日常的桥梁运营中收起水下装置，不影响水下通航以及桥梁的美观性。

摘要： 本发明公开了一种桥梁颤振与涡振一体化控制装置及其控制方法，所述桥梁主梁包括两个沿中线对称的带外侧风嘴的多边形箱梁，所述控制装置包括可伸缩和转动的上下盖板和位于所述箱梁内部的动力装置，所述上下盖板安装在所述分体式箱梁相对面的内侧，所述上下盖板能相对于所述多边形箱梁伸缩和转动。解决了目前现有分体式桥梁结构中存在的不能同时控制颤振和涡振的技术问题，利用可伸缩盖板，可以根据来流风的特性进行调整，这种调整同时保证了大跨度桥梁的颤振稳定性和涡振性能。

摘要： 本发明公开了一种流线型箱梁涡振抑振构造,依附于桥面防撞栏杆布置，用于抑制大跨度桥梁的流线型箱梁涡激振动，其特征在于，在桥面两侧防撞栏杆的立柱支座处每隔一定的间距安装一块竖向涡振抑振板，涡振抑振板距立柱边缘120mm～160mm；每块抑振板的宽度与防撞栏杆立柱间距L相同，抑振板高度D需满足0.5≤D≤H,涡振抑振板安装间距B需满足3≤B/L≤5，B/L取整数。本发明构造克服了由流线型箱梁桥面栏杆引起的主梁涡激振动无法通过直接修改栏杆本身来抑振的缺点。其气动布局从涡激振动的致振根源出发，从根本上削弱了主梁涡激力的跨向相关性，从而降低主梁的涡振振幅，增加了桥梁的使用舒适性，保证了流线型箱梁主梁的结构安全。

摘要： 本发明公开了一种用于宽幅分离式双箱梁桥梁涡振控制的抑涡格栅装置，涉及桥梁工程技术和防灾工程领域。在桥梁的中央开槽处设置抑涡格栅，采用平铺的方式，且抑涡格栅与桥梁上桥面平齐；抑涡格栅主要由一定数量、宽度一致、与水平面呈一定角度的隔板所组成，靠近左侧桥梁的隔板向左下倾斜，靠近右侧桥梁的隔板向右下倾斜。桥梁之间横向设置有多个连接箱，隔板的两端与连接箱连接。该抑涡格栅装置结构新颖，可以依靠格栅的水平投影面对分离式双箱主梁桥梁涡激振动的起到明显抑制作用，由于同时具备竖向投影面，可以起到中央稳定板作用，克服传统水平格栅对颤振的不利影响。

摘要： 本发明公开了一种控制跨海跨江桥梁涡振及颤振的水体阻尼装置及方法，包括水体阻尼装置，所述水体阻尼装置通过钢索连接在主梁下方并浸入水中；所述水体阻尼装置包括钢框架和水阻杯，所述水阻杯的一端设置有阻挡圈和水阻杯盖，水阻杯盖设置在水阻杯与阻挡圈之间，并与水阻杯活动连接，阻挡圈用于阻挡水阻杯盖向水阻杯外掀开；多个所述水阻杯按照水阻杯盖朝下的方向设置在钢框架上。本发明通过利用桥下的水资源与装置间的作用力进而对主梁的运动产生阻碍，达到抑制桥梁涡振或软颤振的效果。通过在不同桥梁跨长处安装水体阻尼装置可达到控制多阶涡振的控制效果。在日常的桥梁运营中收起水下装置，不影响水下通航以及桥梁的美观性。

摘要： 本发明公开了一种抑制桥梁颤振及涡振的翼板系统及其控制方法。包括一个以上主梁节段，主梁节段设置有运动信号采集模块，两侧分别设置有翼板和控制翼板扭转的扭转装置；还包括风速采集装置和主机。运动信号采集模块、扭转装置和风速采集装置分别连接到主机，主机根据运动信号采集模块采集的振动数据以及风速采集装置采集的风速，通过扭转装置分别控制主梁节段两侧的翼板的扭转角度，以抑制桥梁颤振及涡振。本发明能根据桥梁的振动数据和风速实时调整翼板的迎风角度，使桥梁快速脱离涡振及颤振发散等不利桥梁健康的状态。

摘要： 本实用新型公开了一种用于宽幅分离式双箱梁桥梁涡振控制的抑涡格栅装置，涉及桥梁工程技术和防灾工程领域。在桥梁的中央开槽处设置抑涡格栅，采用平铺的方式，且抑涡格栅与桥梁上桥面平齐；抑涡格栅主要由一定数量、宽度一致、与水平面呈一定角度的隔板所组成，靠近左侧桥梁的隔板向左下倾斜，靠近右侧桥梁的隔板向右下倾斜。桥梁之间横向设置有多个连接箱，隔板的两端与连接箱连接。该抑涡格栅装置结构新颖，可以依靠格栅的水平投影面对分离式双箱主梁桥梁涡激振动的起到明显抑制作用，由于同时具备竖向投影面，可以起到中央稳定板作用，克服传统水平格栅对颤振的不利影响。

摘要： 本实用新型公开了一种抑制桥梁颤振及涡振的翼板系统。包括一个以上主梁节段，主梁节段设置有运动信号采集模块，两侧分别设置有翼板和控制翼板扭转的扭转装置；还包括风速采集装置和主机。运动信号采集模块、扭转装置和风速采集装置分别连接到主机，主机根据运动信号采集模块采集的振动数据以及风速采集装置采集的风速，通过扭转装置分别控制主梁节段两侧的翼板的扭转角度，以抑制桥梁颤振及涡振。本实用新型能根据桥梁的振动数据和风速实时调整翼板的迎风角度，使桥梁快速脱离涡振及颤振发散等不利桥梁健康的状态。