“I”形和“T”形箱梁气动力和颤振稳定性研究

位于强台风区域的桥梁抗风分析是结构安全保障的一个重要步骤，而桥梁主梁外形会对其气动力和颤振稳定性产生较大影响。新津河五塔斜拉桥位于中国南部沿海地区-汕北，其主梁断面是在典型斜腹板箱梁(简称“T”形箱梁)的下腹两侧分别增加了悬挑板(简称“I”形箱梁)以作为人行和非机动车道，目前对此类主梁的气动性能研究较少。因此，基于CFD进行“T”形和“I”形2种悬挑翼板箱梁的数值模拟计算，比较分析2种形状箱梁在不同攻角下的三分力系数、压力分布特性和升力系数功率谱，为抖振分析和涡振评价提供支撑。同时，基于Scanlan颤振自激力模型，运用fluent动网格技术和强迫振动法，并通过最小二乘法识别2种主梁断面的8个颤振导数，然后基于Scanlan二维颤振理论获得了2种主梁截面的颤振临界风速。结果表明：“I”和“T”截面的阻力系数随攻角变化较小，整体上后者略大于前者。“T”截面升力系数和扭矩系数均小于“I”截面，且“T”截面升力系数1阶导数小于“I”截面，而扭矩系数斜率差别不大；小风攻角下，“I”形和“T”形箱梁的St分别为0.2和0.12，可见“I”形箱梁发生涡振的风速低于“T”形箱梁；“I”形箱梁比“T”...