分体箱梁气动性能演化规律及其机理

对分体箱梁颤振、涡振、静风稳定等关键气动性能的演化规律及其内在机理认识上的缺陷和不足，是目前大跨度分体箱梁这种新兴加劲梁结构型式气动性能所面临的挑战和亟待解决的问题，本项目采用风洞试验、理论分析和CFD数值计算相结合的方法，从宏观和细观层面研究了分体箱梁的各项气动性能，建立了分体箱梁气动选型方法，对于分体箱梁的理论研究和工程应用都具有重要意义。研究工作主要取得以下成果：1）基于颤振试验和二维三自由度耦合颤振分析方法，发现了不对称风嘴和对称风嘴两种断面的颤振性能与开槽率之间的联系，并掌握了其阻尼驱动和颤振形态机理；2）利用不同尺度模型的涡振试验结果，建立了分体箱梁的竖弯和扭转涡振性能随槽宽的变化规律，研究选出了合理的涡振控制措施方案；3）结合测力试验和三维非线性静风稳定分析方法，获得了分体箱梁静力荷载及静风稳定性随槽宽的演化规律；4）从结构的抗风安全性能和使用性能入手，建立了分体箱梁的气动选型方法；5）结合PIV流场测试技术和CFD数值模拟，分析了分体箱梁颤振、涡振和静力平衡时的绕流流场特性，并从细观初步研究了其气动性能演化规律的内在机理。