悬索桥串列双索附加矩形亮化灯具的气动干扰机理研究

来源：振动与冲击杂志2025年第13期北京时间：

作者：谢吟沣, , 李斌, 雷旭leixuemail, 沈炼, 许家陆, 潘小旺

单位：1. 湖南理工学院土木建筑工程学院， 湖南 岳阳414006；2. 长沙学院土木工程学院， 长沙410022

摘要：为了研究悬索桥串列吊索安装矩形亮化灯具后外形改变引起的气动干扰效应变化规律，基于计算流体动力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)仿真平台，采用重叠网格划分方法并嵌入考虑结构振动的用户自定义函数(UDF,User Define Function)建立了灯具-吊索系统二维数值模型，实现了安装灯具后的串列双索流固耦合精细化分析。对比计算了无灯具（方案一）与两种常用灯具布置方案（方案二：单索外侧加灯具、方案三：双索外侧加灯具）下不同风攻角作用时的吊索气动力与振动响应变化规律。结果表明，安装矩形灯具会使吊索气动力对风攻角的变化极其敏感，并使串列索的最大横风向和顺风向振幅分别增大至无灯具方案的1.4倍和2.3倍。加装灯具后不同攻角下的上游索尾流形态改变对于下游索气动干扰效应有极大影响，当尾流脱落形态为“2S”模态（每半个周期脱落单个漩涡）时会削弱其干扰效应，导致其振幅减小且小于不加灯具的索，当尾流脱落形态为“2P”模态（每半个周期脱落一对漩涡）时，双索尾涡发生交融，此时会增大横风向振幅，当上游索尾涡直接附着于下游索时，横顺风向振幅均大幅增加。<br>

关键词：悬索桥；串列吊索；亮化灯具；流固耦合；气动干扰