横风作用下公路车辆与桥梁静气动力的数值模拟研究*
2012-09-21胡揭玄蔡春声
铁道科学与工程学报 2012年1期
韩 艳,胡揭玄,蔡春声,2
(1.长沙理工大学土木与建筑学院,湖南,长沙 410114;2.美国路易斯安那州立大学,美国路易斯安那州巴吞鲁日 70803)
随着经济和社会的发展,公路桥梁上的车辆数目急剧增加。大量车辆在桥梁上的行驶改变了桥梁的局部动力特性,然而,桥梁在横风中的振动也会影响行车安全。因此,为保障车辆的行车安全和桥梁的正常使用,研究风—车—桥系统的相互作用十分必要。
车辆和桥梁气动力参数的准确识别是风—车—桥耦合振动研究的前提。横风作用下,车辆位于桥梁上,桥梁断面的几何形状会影响车辆的气动力,另外,车辆的存在也会改变桥梁断面的风场,从而影响桥梁的气动力,也就是说,车辆和桥梁间存在着相互的气动影响。在较多的研究中未考虑这种相互影响[1-2],目前国内学者越来越重视这种影响。葛玉梅等[3]通过节段模型风洞试验测试了考虑桥上有静止列车的桥梁断面的气动参数和桥梁影响下的静止列车的气动参数,考虑了静止列车和桥梁间相互气动影响。祝志文等[4]基于ANSYS的FLOTRAN模块研究了双层客车在铁路简支梁上的横风效应。李永乐等[5-7]在这方面进行了大量研究,首先研制了一套交叉槽测试系统,分别测试了车桥系统的气动力荷载,考虑了静止车辆与桥梁间的气动影响;接着又开发了一套移动车辆模型车桥系统气动力测试装置,考虑了移动车辆与桥梁间的气动影响。虽然该研究是针对铁路桥梁的,但值得借鉴。……
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