黄　俐， 周　帅， 梁　鹏

(1. 华南农业大学 水利与土木工程学院，广州　510642；2.湖南大学 风工程试验研究中心，长沙　410082;3. 中交四航局第一工程有限公司，广州　510310)

桥梁断面两个涡振锁定区间的数值模拟研究

黄俐1， 周帅2， 梁鹏3

(1. 华南农业大学 水利与土木工程学院，广州510642；2.湖南大学 风工程试验研究中心，长沙410082;3. 中交四航局第一工程有限公司，广州510310)

对于某类大宽高比桥梁断面或者钝体形式断面，在基于同一组试验参数的节段模型风洞试验中，能够实测到相同振型两个分离的涡振锁定区间现象，并且两个区间内振动频率一致，这与一个断面对应一个Strouhal数的理论不相符合。为了进一步研究这类非常规振动形式的气动机理，以一组宽高比为6的矩形断面为研究对象，基于风洞试验中实测的两个独立的涡振锁定区间响应数据，采用流体动力学软件Fluent开展了相应的数值模拟研究。数值计算获取了与风洞试验一致的两个独立分离的涡振锁定区间风振曲线，并且在区间跨度以及幅值关系上均吻合良好，然后通过Fluent提取了前后两个涡振锁定区间内的气动力和尾流漩涡进行了对比研究。研究结果表明，第一个锁定区间内的尾流漩涡呈现出经典的卡门涡街形态，第二个区间内的尾流涡模态则主要表现为非典型的“鱼尾摆动”形态，两个涡振区间的尾流形态完全不同；在两个独立的锁定区间内，气动升力与位移响应之间始终存在着相位差，并且均随着锁定区间的发展而持续增大，第一个锁定区间相位差的跳跃程度明显大于第二个锁定区间。……