[發明專利]一種雙索間距及覆冰對雙索尾流馳振影響研究方法在審

申請號：	201711446816.7	申請日：	2017-12-27
公開（公告）號：	CN108052766A	公開（公告）日：	2018-05-18
發明（設計）人：	譚冬梅;柳勇;陳武;羅素珍;劉曉飛;吳浩	申請（專利權）人：	武漢光谷北斗控股集團有限公司
主分類號：	G06F17/50	分類號：	G06F17/50
代理公司：	北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570	代理人：	劉杰
地址：	430000 湖北省武漢市東湖新技術開發***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種間距雙索尾流馳振影響研究方法
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【說明書】：

本發明屬于橋梁技術領域，公開了一種雙索間距及覆冰對雙索尾流馳振影響研究方法，包括：建立雙索三維模型；通過數值模擬方法向所述雙索三維模型施加風荷載；通過有限元求解方法，求取所述雙索三維模型的升力系數時程曲線、阻力系數時程曲線、全向角下雙索三維模型氣動力系數曲線以及全向角下雙索三維模型的馳振力系數曲線；其中，所述雙索三維模型包括：第一索距覆冰斜拉雙索模型、第二索距覆冰斜拉雙索模型、第三索距覆冰斜拉雙索模型以及第二索距無覆冰斜拉雙索模型。本發明提供一種結論適用性更強的研究雙索間距及覆冰對雙索尾流馳振影響研究方法。

技術領域

本發明涉及橋梁技術領域，特別涉及一種雙索間距及覆冰對雙索尾流馳振影響研究方法。

背景技術

斜拉索是橋梁的重要組成部分，因其跨度較大，直徑較小，且斜拉索結構相對橋梁結構而言，剛度較小、質量較輕、阻尼也較小，所以更容易在風荷載作用下產生動力響應。拉索的尾流馳振是風致振動的一種。尾流馳振是指串列放置的兩根索，在風荷載作用下，下游索會受到上游索尾流的激發，而加大自身的振動，下游索的振動振幅不斷加大，最終會在某一個大振幅下達到穩定振動，振幅不再加大。

現有技術中，數值計算方法研究了圓柱模型間的氣流形態，討論了不同距離情況下通過上游圓柱的氣流對下游圓柱產生的動力影響。該研究方法比較復雜且缺少試驗的輔助驗證。理論研究認為固定圓柱模型間氣流的流動形態與距離有關。該研究方法只考慮了單個影響因素，得到的結論適用性不強。利用三維數值風洞模擬研究了不同覆冰類型及不同覆冰厚度對覆冰拉索馳振特性的影響。利用風洞試驗和二維數值模擬研究了不同覆冰厚度及不同覆冰類型的拉索的氣動力系數，驗證了數值模擬的準確性。這些研究方法考慮的影響因素不夠全面且研究得不夠深入。

發明內容

本發明提供一種雙索間距及覆冰對雙索尾流馳振影響研究方法，解決現有技術中雙索尾流馳振研究方法可靠性和適用性差的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種雙索間距及覆冰對雙索尾流馳振影響研究方法，包括：

建立雙索三維模型；

通過數值模擬方法向所述雙索三維模型施加風荷載；

通過有限元求解方法，求取所述雙索三維模型的升力系數時程曲線、阻力系數時程曲線、全向角下雙索三維模型氣動力系數曲線以及全向角下雙索三維模型的馳振力系數曲線；

其中，所述雙索三維模型包括：第一索距覆冰斜拉雙索模型、第二索距覆冰斜拉雙索模型、第三索距覆冰斜拉雙索模型以及第二索距無覆冰斜拉雙索模型。

進一步地，所述研究方法還包括：

通過有限元求解方法，求取典型風向角下雙索三維模型的速度云圖；

其中，所述典型風向角為0°和90°。

進一步地，所述雙索三維模型中，雙索平行設置，所選取的拉索周圍的流體流動區域為長方體區域，拉索覆冰類型為扇形。

進一步地，所述長方體區域，長寬分別為4.5m和3m，高度為拉索展向長度，拉索的傾斜角度為70°。