温 青, 池俊豪, 华旭刚, 王修勇,孙洪鑫

(1. 湖南科技大学土木工程学院 结构抗风与振动控制湖南省重点实验室, 湖南 湘潭 411201; 2. 湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室, 长沙 410082)

0 引 言

风洞试验是研究结构静风荷载和风致振动的重要手段。节段模型试验是风工程试验的一种重要方法，该方法已经广泛应用于高耸结构、大跨度桥梁等结构及其构件的静风荷载和风致振动研究[1-4]。节段模型的展弦比(L/D，模型长/高)或长宽比(L/B，模型长/宽)和端部条件是节段模型设计的2个重要参数。

为了改善模型端部附近流场的二维特性，节段模型试验时通常会在模型端部设置端板，但端板会破坏附近一定范围内的二维流场特性[5-10]。作用在节段模型上的气动力展向不完全相关，模型上单位长度有效气动力会随着模型展弦比增大而减小[11]。仅从气动力展向不完全相关角度考虑，较小的模型展弦比可以减小气动力展向不完全相关对试验结果的影响，但是，小展弦比模型的端部效应更加突出。模型端部效应和展弦比共同决定了模型气动力特征。因此，节段模型试验需要合理设计模型展弦比和端部条件。

国内外对圆柱和方柱模型的展弦比效应和端部效应进行了大量研究，这些研究主要分析了基本风压特征，而对气动力及其频率特征很少关注。另外，国内外对矩形断面或桥梁断面节段模型的展弦比和端部效应关注较少，但在一些节段模型涡激振动试验中，不同展弦比的节段模型得到了不同涡振振幅[12-17],这其中有雷诺数效应的原因，但也不排除展弦比的影响。……