为了研究并列双钝体箱梁气动力的干扰机理,进行了双钝体箱梁在不同间距比下的数值计算,并与风洞试验结果进行对比。研究表明:数值计算所得的气动力系数变化规律与风洞试验结果基本一致,数值计算得到的可视化流场分布可以解释气动力的干扰机理;并列双箱梁之间存在明显的漩涡,这是上游箱梁阻力系数减小、下游箱梁阻力系数为负的主要原因;下游箱梁的顶板受到的风吸作用明显减弱,这是下游箱梁升力显著减小的主要原因。

以某公铁两用桥为研究背景,通过大比尺节段模型风洞试验,使用天平测试有无风屏障时公路和铁路车辆气动特性,采用风速仪测试了桥面的风剖面分布,研究了车道和车辆类型对公路桥面车辆气动特性的影响。结果表明:设置风屏障有效降低了公路和铁路桥面的局部风速和车辆的气动力系数;公路桥面车辆气动力系数总体上随车道距风屏障距离的增加而减小,相同风屏障对大货车气动特性的降低程度相对于小货车和客车更为明显;设置风屏障后铁路桥面迎风侧和背风侧列车阻力系数的折减率基本接近,但升力系数的折减率差异较大。

景观桥在设计时往往追求结构新颖、造型独特。由于体型复杂,不宜采用节段模型风洞试验对其气动力特性进行研究。以国内一座拟建的异形景观桥为工程背景,通过全桥刚性模型测压风洞试验测试并研究了带遮阳篷的变截面曲线主梁和带观景平台的变截面倾斜桥塔的气动力特性。结果表明,遮阳蓬和箱梁受到的气动力在大多数风向角下方向一致,并在正交风向附近达到最大值。裸塔柱在α=0°(顺塔柱倾斜方向来流)时阻力系数最大,裸塔柱上部和下部的最大升力系数分别发生在α=90°(横桥向来流)附近和α=140°附近。主梁和观景平台的气动干扰使塔柱局部的气动力系数减小。观景平台的顺桥向力系数和横桥向力系数分别在α=180°附近(逆塔柱倾斜方向来流)和α=110°附近取得最大值。

为了研究既有桥梁对相邻车-桥系统气动力的影响,通过节段模型风洞试验,测试了考虑、不考虑既有桥梁干扰工况下相邻车-桥系统的气动力系数,数值模拟了作用在车-桥系统上的抖振力时程,并计算了抖振力极值。结果表明既有桥梁对相邻车-桥系统气动力的影响显著,导致部分工况下列车、桥梁的气动力显著增大,结构设计中应充分考虑邻近桥梁的气动影响;车-桥系统中列车的气动力受既有桥梁的影响更大;受既有桥梁影响,不同工况下,列车横向力系数最大增幅、减幅分别为39.3%和-143.1%,列车升力系数最大增幅、减幅分别为52%和-68.2%;不同工况下桥梁阻力系数均减小,且最大减幅为-22.4%;迎风侧列车抖振横向力、抖振升力幅值均显著增大,背风侧列车抖振力幅值变化相对较小;桥梁抖振力阻力幅值减小,抖振升力和抖振升力矩幅值略有增大;列车抖振横向力、抖振升...

模拟新月形覆冰四分裂导线在风载荷作用下导线的扰流场,计算得到各子导线气动力系数随风攻角的变化规律,此规律与风洞试验所得规律一致.分析了子导线的尾流效应对气动力系数的影响规律,发现尾流效应对子导线气动力系数的影响规律不同.将模拟所得各子导线气动力系数换算为整体气动力系数加载到超高压输电线路的有限元模型,模拟线路的整体舞动.通过对不同初始风攻角下导线的位移响应、舞动轨迹和舞动频谱分析,发现初始风攻角为70°和100°时覆冰四分裂导线发生大幅舞动,不同的风攻角下舞动幅值及轨迹不同,但舞动模式均为垂直方向的一个半波舞动.所得结果对覆冰四分裂导线的舞动防治技术有重要的参考价值.

针对新型索梁结构应急桥结构刚度小、质量轻的特点,开展脉动风荷载作用下应急桥的抖振响应研究。利用ANSYS软件建立桥梁结构模型,分析其动力特性。采用谐波合成法模拟脉动风场,基于准定常抖振分析模型计算了主梁节点的静风力、抖振力。运用APDL编制程序分析轻型索梁结构应急桥的抖振响应,分析气动导纳函数和自激气动力对桥梁结构抖振响应的影响,并对提出的斜拉索抗风缆方案进行抖振响应计算。计算结果表明:索梁结构应急桥抖振横向位移远大于竖向位移,说明结构侧向刚度较弱;跨中主缆应力对风速变化更为敏感,而吊杆应力波动较小;索梁结构应急桥跨中横向位移主要受主梁正对称侧弯振型的影响;竖向位移主要受主梁一阶正对称竖弯振型的影响;扭转角主要受主梁一阶正对称扭转振型的影响;不考虑气动导纳函数会使索梁结构应急桥抖振响应计...

近海台风波浪的气动干扰可能对桥面标高较低的近海桥梁主梁的气动特性产生显著影响。为研究孤立波边界对流线型箱梁的气动力系数的影响，针对流线型箱梁进行一系列参数化的风洞试验，并运用CFD方法模拟波浪边界影响下的二维风场，与试验结果进行验证。系统分析波峰位置、桥下净空、攻角和波高等条件对主梁气动力系数的影响。通过CFD流场分析对气动力系数变化的可能机理进行讨论。研究结果表明:相较于无波浪条件，随着波峰从上风向靠近主梁，主梁的气动力系数呈先降低后升高的趋势，在下风向梁体附近气动力系数达到极值，此后随着波峰远离，气动力系数逐渐减小。这是由于波浪与梁截面之间局部流场方向和压强发生变化。在桥下净空小于2倍的桥宽范围内，气动力系数变化幅度随桥下净空的减小而增大，随波高的增大而增大。

水平风作用下输电塔风荷载的研究已经取得一定成果,但有竖向风联合作用下的输电塔风荷载的研究甚少。采用多天平同步测力风洞试验方法,获得了水平风和竖向风联合作用下的输电塔塔身节段的气动力系数。试验研究表明:多天平同步测力方法可以直接且准确地测量输电塔构件的风荷载;与常规试验相比,多天平同步测力方法可以用于同时具有攻角和偏角的风作用下输电塔风荷载的测量,且能准确地模拟输电塔的气流扰流,减少或避免风洞地面或分离平台引起的边界层效应;来流风攻角在±5°范围内时,竖向风对阻力系数的影响较小,可以忽略;来流风攻角较大时,竖向风对输电塔塔身气动力系数的影响较大,不可忽略。

列车在经过大风区域时往往需要用建造挡风墙来保证列车的安全性。文章通过CFD模拟平台建立挡风墙-列车系统，研究了风速对系统的影响以及列车与挡风墙之间的相互影响。结论如下:当风速增大时，列车与挡风墙气动力系数的绝对值都有减小的趋势;挡风墙可以有效地减小列车的气动力系数;列车的存在使得挡风墙的侧力系数与力矩系数减小，升力系数增大。

针对火星探测任务中降落伞开伞环境为低密度大气的特点,本文由降落伞气动力系数与透气量关系,提出了通过降落伞有效透气量预测降落伞气动力系数的方法,该方法先由织物透气量试验获取伞衣透气量拟合曲线和透气量常数,再根据风洞试验得到两种有效透气量下的气动力系数,然后由有效透气量插值获取了盘缝带(DGB)伞火星大气条件下气动力系数,并且通过空投试验数据对该方法进行验证。计算结果表明,在火星条件下,降落伞气动力系数与风洞条件下变化趋势基本一致。Ma 0.4工况阻力系数的变化范围为0.583~0.622,Ma 0.8工况阻力系数的变化范围为0.438~0.494。