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原文传递斜拉索干索驰振的机理研究

论文题名：	斜拉索干索驰振的机理研究
关键词：	斜拉索桥;干索驰振机理;CFD数值模拟;PIV风洞试验
摘要：	近年来，一些现场观测和风洞试验表明斜拉索仅在风的作用下也会发生大幅度不稳定的风致振动，这种风致振动被称为干索驰振。由于驰振是一种大幅发散的振动，它严重影响着斜拉桥的施工与使用，所以在斜拉桥设计过程中应该考虑斜拉索干索驰振的影响。但是，到目前为止，斜拉索干索驰振的机理还没有被完全的认识。基于斜拉桥设计和实际的使用情况的现状，本文采用CFD数值模拟和PIV风洞试验的手段，对三维斜拉索干索驰振的机理进行研究。本文共分为五章。　　 (1)第一章为绪论。系统的介绍了驰振分类和驰振理论，总结了干索驰振的研究进展和研究手段。　　 (2)第二章，简要介绍了数值风洞的基本理论。　　 (3)第三章，采用CFD软件的大涡湍流模型对三维直索进行了绕流模拟。着重研究了三维直索的阻力系数、升力系数和斯脱罗哈数等随雷诺数的变化规律及其三维流动特性。通过与已有试验结果和数值模拟结果进行比较，验证了LES湍流模型在圆形外型结构计算中的准确性。　　 (4)第四章，采用CFD软件的大涡湍流模型对三维斜拉索进行了绕流模拟。着重研究了三维斜拉索的阻力系数、升力系数、水平相关性和展向相关性等随雷诺数和风攻角的变化规律。结合Den Hartog准则给出了不同雷诺数下的斜拉索发生干索驰振的风攻角范围。数值模拟结果表明，不同风攻角下的阻力系数、升力系数和合力系数等对干索驰振的发生均有贡献。　　 (5)第五章，运用粒子图像测速技术(PIV)，研究了斜拉索在风攻角为0°、25°、30°和35°的拉索轴线平面内的流场结构，获得了平均流线图和速度云图，并与对应风攻角下的阻力系数和升力系数大小变化相比较。
作者：	温晓光
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	李寿英
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文