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流线型桥梁断面雷诺数效应及其控制措施研究

崔欣  
【摘要】: 长期以来,由于人们对桥梁断面雷诺数效应研究的不足,往往采取忽略的方法,这种简单处理的方法显然不可取。随着桥梁跨径的长大化,桥梁结构抗风研究的精细化,越来越多的学者开始关注桥梁断面的雷诺数效应,认识到雷诺数效应在桥梁抗风研究中的重要性,然而这些学者只是急于解决工程实际问题,对桥梁断面雷诺数效应的研究都是被动的,研究没有系统性,更没有提出在低速风洞中抑制桥梁断面雷诺数效应的有效措施。针对目前桥梁断面雷诺数效应研究的不足,本文主要进行了以下研究: 1.通过改变风洞试验风速及模型尺寸,研究了宽高比为10:1的流线型桥梁断面三分力系数随雷诺数变化情况。 2.测量了断面表面压力分布,分析了雷诺数对表面压力系数影响、对脉动压力系数影响、对最小压力系数影响。 3.通过测点表面风压时程得到测点的风压功率谱,研究了雷诺数对风压功率谱及Strouhal数的影响。研究表明Strouhal数具有明显的雷诺数效应。 4.利用砂纸模拟表面粗糙度,研究了表面粗糙度对抑制阻力系数雷诺数效应、升力系数雷诺数效应以及升力矩系数雷诺数效应的可行性;研究了表面粗糙度对断面表面压力参数的影响。研究表明,表面粗糙度引入稳定了三分力系数随雷诺数的波动,因此,在低雷诺数风洞中,模型表面引入适当的粗糙度可以作为抑制流线型桥梁断面雷诺数效应的一种措施。


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