李寿英， 曾庆宇， 温晓光， 陈政清

(湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室， 长沙 410082)

斜拉索干索驰振机理的数值模拟与试验研究

李寿英， 曾庆宇， 温晓光， 陈政清

(湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室， 长沙 410082)

采用数值模拟和风洞试验方法，对斜拉索干索驰振机理进行研究。基于FLUENT商业软件平台，研究斜索和直索的风压系数、平均气动力系数、脉动气动力系数的轴向相关性等；进行粒子图像测速(PIV)风洞试验，对斜索尾流进行可视化显示，研究斜拉索背后的轴向流特性。研究结果表明：斜索的平均升力系数在特定的倾角和风攻角下会发生突降，其驰振力系数为较大的负值(-4.74)，可能会发生驰振；斜索各截面气动力的轴向相关系数比直索要小，甚至会出现负的相关系数；在平均气动力系数突降的风攻角下，尾流中的轴向流不是非常明显，轴向流对于干索驰振的影响值得进一步定量研究。

斜拉索； 干索驰振； 数值模拟； 风洞试验； 机理

斜拉索质量轻、频率低、阻尼小，极易在风荷载的作用下发生大幅振动。在斜拉索各种风致振动中，风雨激振是危害最大的一种。风雨激振是斜拉索在风和雨共同作用下发生的一种大幅、低频振动，自20世纪80年代以来，研究者对其机理进行了大量的研究[1-3]，研究结果表明：斜拉索表面形成的上水线对风雨激振的起振关系密切。与此同时，人们也发现，在有风无雨的情况下，斜拉索也会发生大幅振动。对于这种类型的拉索振动，主要有两种解释：第一种是高风速下的涡激共振，主要由日本学者Matsumoto等[4]提出；……