开槽两侧格栅对分体双箱梁涡激振动控制研究

来源：振动与冲击杂志2024年第21期北京时间：

作者：段青松，马存明,，徐召

单位：1.西南科技大学土木工程与建筑学院，四川 绵阳621010；2.西南交通大学土木工程学院，成都610031；3.风工程四川省重点实验室，成都610031；4.山东省交通规划设计院集团有限公司，济南250161

摘要：分体双箱梁断面涡激振动性能及优化是大跨桥梁抗风设计面临的关键问题之一。以某大跨度悬索桥为背景，针对分体双箱梁制作节段模型进行风洞试验，分析不同攻角时主梁涡激振动性能，提出在开槽两侧沿主梁纵向对称布置气动格栅的优化方案，研究主梁开槽两侧格栅的透风率对涡激振动性能影响规律。结果表明：阻尼比0.25%，攻角-3°、0°和+3°时，主梁竖向涡激振动的无量纲最大振幅分别为0.032、0.033、0.023；攻角0°和-3°时，主梁扭转涡激振动最大振幅分别为0.18°、0.13°。开槽处布置透风率50%的两侧格栅后，主梁竖向涡激振动消失。这是由于气流在上游断面迎风侧前缘及栏杆处发生分离，产生较大尺寸的上部旋涡，随着旋涡不断运动，与下游断面发生碰撞，同时主梁尾流产生交替脱落的旋涡，诱导分体双箱梁断面发生涡激振动。开槽两侧布置两侧格栅后，气流的分离作用被弱化，在开槽位置处旋涡尺寸明显减小，减弱对下游断面的作用，优化主梁的涡激振动性能。研究可为分体双箱梁抗风设计提供参考。<br>

关键词：分体双箱梁；风洞试验；涡激振动；格栅；绕流结构