杭州湾北航道斜拉桥抗风性能试验研究

杭州湾大桥是跨海公路大桥,主桥包括南航道和北航道2座大跨度桥梁。对杭州湾大桥北航道斜拉桥成桥状态、施工状态进行了动力特性分析,介绍了节段模型风洞试验的主要内容、试验结果,据此分析评估了该桥的抗风性能。试验结果表明：该桥具有较好的抗风稳定性。     

大跨径移动模架造桥机风洞试验研究

随着移动模架造桥机跨径的不断加大,风致振动效应对造桥机的施工安全和施工精度的影响越来越引起人们的关注。通过在不同状态下的大跨径移动模架造桥机的风洞试验研究,比较了在3种最不利状态下的大跨径移动模架造桥机的风致振动效应,为大跨径移动模架造桥机的施工、设计、计算提供了有力的依据。     

大跨度桥梁抖振响应的直接估算方法

大跨度桥梁结构抖振响应的预测主要通过全桥气弹模型抖振响应试验和基于节段模型试验识别气动参数的理论计算2种方法。但由于试验中大气边界层湍流特性的模拟与实际存在一定的偏差,因此无法准确估计实际桥梁结构的抖振响应。为解决实际大跨度桥梁结构抖振响应预测的精度问题,在片条假设成立的条件下,通过数学推导提出了综合传递函数的概念。该函数是气动导纳函数和考虑了自激力的机械导纳函数的组合,其将湍流的脉动特性与由湍流引起的桥梁结构的抖振响应直接联系在一起,并基于此提出了一种预测大跨度桥梁抖振响应的直接计算方法。以坝陵河大跨度悬索桥为例,在两不同风场中分别进行全桥气弹模型风洞试验,通过模型抖振响应及模拟风场测量的试验结果识别两不同风场中的综合传递函数,发现二者结果几乎一致。理论及试验分析表明：对于展宽比较大的大跨度桥梁结构,综合传递函数仅与结构固有特性及参数有关,与风场特性无关;基于综合传递函数获得抖振响应的方法省略了传统分析方法中气动参数的识别及抖振力的计算,可通过测得实桥桥址处的湍流特性,利用风洞试验中识别的综合传递函数直接计算获得实桥准确的抖振响应。最后通过算例给出了综合传递函数的应用方法,为大跨度桥梁抖振响应的准确预测提供了方法,并可为节段模型试验直接预测实桥抖振响应提供思路。     

某SUV底盘空气动力性能优化研究

汽车底盘空气动力性能优化对降低整车空气阻力和升力有重要影响,针对底盘区域进行空气动力性能优化设计是提升整车动力经济性的重要途径。针对某款运动型多用途汽车（Sport Utility Vehicle,SUV）开展整车外流场计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真分析,对比了Realizable k-ε和SST k-ω两种湍流模型仿真精度,选用Realizable k-ε湍流模型进行底盘空气动力学方案设计。结合该SUV底盘特征及仿真流场分析结果,在尽可能降低整车成本的前提下,设计前保险杠下部阻风板、前轮挡板斜梯、副车架后部导流板、底盘中部护板以及尾部消音器造型优化共5种空气动力学方案,并进行了实车风洞试验验证。结果表明,5种方案对整车空气阻力性能提升均有不同程度的贡献,其中尾部消音器造型优化减阻效果明显,实车空气阻力系数降低2.99%;综合采用5种底盘空气动力学方案后空气阻力系数共降低5.16%,升力系数降低21.00%,有效实现节能降阻,并有助于提高整车行驶稳定性。     

分体式钢箱梁竖向涡振检修轨道气动措施风洞试验研究

双分体式钢箱梁具有良好的颤振性能,但在常遇风速内易发生涡激振动。为研究双分体式钢箱梁的涡激振动性能及其抑振措施,以某跨径为658 m的双分体式钢箱梁斜拉桥为背景,通过节段模型风洞试验,开展检修轨道与中央格栅等一系列独立气动措施以及多种联合气动措施对主梁涡振性能的优化研究。试验结果表明：1)在常遇风速下,原始断面在5个来流攻角(α=0°,±3°,±5°)中均观测到大幅竖向涡激振动,需采取抑振措施来抑制主梁涡激振动,结构阻尼提升至1.48%时涡振振幅仍未满足限值要求,完全消除主梁涡激振动需将阻尼比提升至2.3%;2)优化检修轨道位置能有限减小主梁竖向涡激振动,减少幅度在12.8%～29.6%之间;3)在分体式双箱梁中央开槽处添加中央格栅能大幅减小主梁竖向涡振振幅,相较原始断面减少了60%以上;4)检修轨道与中央格栅联合减振效果不如独立添加中央格栅气动措施,但这2种气动措施联合稳定板能有效控制主梁涡激振动,且相较原始断面,主梁涡振振幅下降了78%以上,在此基础上对中央开槽的封堵率以及检修轨道与外侧斜腹板之间的间距进行优化,最终得到一种双分体式钢箱梁断面涡激振动抑振措施,使主梁竖向涡振振幅减少...     

双层桁架桥上列车气动特性风洞试验研究

为研究双层桁架桥上列车位于主梁断面上、下层的气动特性,通过节段模型风洞试验对双层桁架主梁断面上列车进行测力、测压。以某大跨度公铁两用悬索桥和CRH2列车为背景,研究双层桁架主梁断面上列车在迎、背风侧时,列车位于上、下层时的三分力系数、平均风压系数以及脉动风压系数,并且分析风攻角对上、下层列车气动特性的影响。研究结果表明：1)上层列车的阻力系数要显著小于下层列车,当列车位于迎风侧时,下层列车的阻力系数可达到上层列车阻力系数的1.6倍,上、下层列车的力矩系数大小基本相同,但是上层列车的升力系数大于下层列车;上、下层列车的阻力系数随风攻角的增加逐渐减小并且两者的差值也逐渐减小。2)上层列车的迎风面、背风面的压差明显小于下层列车的情况,使得上层列车的总体阻力小于下层列车,并且上层列车的顶面、底面的压差要大于下层列车的情况,使得上层列车的总体升力大于下层列车;上层列车迎风面的平均风压随风攻角的增加而减小,下层列车则无明显变化。3)上层列车圆弧过渡段顶部和底部脉动风压系数小于下层列车,并且随着风攻角的增加,下层列车脉动风压系数减小,而上层列车无明显变化,风攻角对上层列车风压系数的脉动性影响较小。研...     

蝶形防风网结构体型系数研究

防风网结构非常特殊, 尤其是蝶形防风网, 并非平面结构, 作用在蝶形防风网的风荷载非常复杂, 而风荷载是防风网结构设计的控制荷载。 《建筑结构荷载规范 GB50009-2012》 和 《港口工程荷载规范 JTS144-1-2010》 等规范对于蝶形防风网缺乏相应体型系数的规定, 为了保证结构设计的安全、 经济、 合理, 因此有必要研究蝶形防风网的体型系数。 结果表明： 蝶形防风网的体型系数随风速增大略呈增大的趋势, 但增加的趋势十分缓慢; 防风网正面 (0 度) 和背面 (180 度) 体型系数最大; 无周边气动干扰情况下, 防风网正面体型系数大于背面体型系数; 有周边气动干扰情况下, 群体防风网模型正面体型系数小于背面体型系数; 无周边气动干扰情况防风网的体型系数小于有周边气动干扰情况防风网的体型系数; 防风网体型系数约为 1.1。     

水中圆柱腔流激振荡特性研究

在水洞中进行了水中圆柱形腔流激振荡的研究，水洞中的试验结果与空气中的结果进行了对经，得了圆柱形腔在空气和水两种介质中流激振荡特性的共同点和差别。文中还根据腔底多层结构计算了腔底反射系数，然后导出水中多层腔底结构腔内的驻波共振频率计算关系式，并由此提出了用于计算任意弹性底圆柱腔驻波共振的图解算法及具有广泛意义的图解图，算得的波共振频率下试验值比较接近。还进行了流引起腔中流腕中流噪声的均方压力随流速变     

厢式货车减阻方法的试验研究

介绍了厢式货车的减阻方法－主动控制边界层法和被动控制边界层法，主动控制边界层法利用导流滚子给边界层注入动量，以推迟边界层的分离，使尾涡区变窄，从而减少厢式货车的压差阻力，被动控制边界层法是在厢式货车厢体的迎风面上安装井字形隔栅，利用井字形隔栅的导流作用，减小厢体迎风面的压力，推迟厢体上表面前部边界层的分离，改善了气流绕流的状况，从而减少厢式货车的压差阻力，两种方法的减阻效果都非常明显。     

大跨径桥梁静风稳定性分析方法的探讨与改进

首先对几种主要的大跨径桥梁静风稳定性分析方法进行了回顾与比较，并就其中的不足之处进行了简要的说明，进而针对不足之处提出了一种改进方法。然后，分别采用这些方法对虎门大桥的静风稳定性进行了计算与比较。最后，给出了使用这些方法的几点结论。