谭冬梅， 王凯丽， 瞿伟廉， 韩　玲， 高远志

(1.武汉理工大学 土木工程与建筑学院，武汉　430072； 2.湖北省建筑科学研究设计院，武汉　430071)



三维覆冰斜拉索风致振动驰振分析

谭冬梅1， 王凯丽1， 瞿伟廉1， 韩玲2， 高远志1

(1.武汉理工大学 土木工程与建筑学院，武汉430072； 2.湖北省建筑科学研究设计院，武汉430071)

摘要：斜拉索偏心覆冰后，气动外形不再稳定，在风的作用下，可能诱发驰振;大幅的驰振将威胁到拉索的结构安全，因此，有必要对覆冰斜拉索的驰振稳定性进行深入的研究。应用FLUENT中的SST k-ω模型对三维覆冰斜拉索的绕流场进行数值模拟，得到全攻角下的阻力系数、升力系数及驰振力系数，依此判定覆冰斜拉索是否发生驰振，并得到某大跨斜拉桥部分斜拉索的驰振临界风速。结果表明：经过三维模拟计算的覆冰斜拉索的部分驰振力系数小于零，并且驰振临界风速较小，斜拉索易发生覆冰驰振；与风洞试验和二维模拟数据比较，三维覆冰斜拉索模拟获得的气动力系数比二维更接近试验值。

关键词：覆冰；斜拉索；气动力参数；驰振；临界风速

大跨斜拉桥由于过冷却水附着在拉索表面，致使拉索表面被包裹上冰层。拉索偏心覆冰后，气动外形不再稳定，在风的作用下，可能诱发驰振。驰振是由于平均升力系数突降产生的气动负阻尼引起的一种横风向风致振动，属发散性振动，对结构破坏很大。近年来，很多专家对覆冰导线的驰振进行了大量的研究，主要有Den Hartog[1]机制和Nigol[2]机制，前者认为气动负阻尼是驰振的关键原因，后者认为是冰翼气动力产生的扭转自激失稳。……