三分力系数

摘要： 为研究分离式三箱梁气动力特性和主梁-列车系统的气动干扰效应,基于风洞试验对比分析了直线型腹板及圆形腹板以及附属设施对主梁断面三分力系数的影响,进一步研究了不同腹板形式主梁气动力的雷诺数效应,同时讨论了列车与主梁间的气动干扰效应。结果表明:分离式三箱梁的阻力系数随风攻角的变化趋势与分离式双箱梁十分接近,即先减小后增大,且拐点大约在风攻角为-2°到0°之间。腹板形状对分离式三箱梁的三分力系数影响很小,而风屏障等附属设施和气动措施的影响较大。在试验雷诺数范围内,两种腹板形式的分离式三箱梁施工期裸梁断面均存在明显雷诺数效应,但两者有明显区别:直线型腹板主梁的阻力系数对雷诺数变化较为敏感,升力系数和力矩系数则不敏感;而圆形倒角腹板主梁的阻力系数和力矩系数均对雷诺数的变化较为敏感。列车与分离式三箱梁间存在显著的气动干扰效应,且不同风攻角间存在明显差异。单个列车存在时,列车和主梁之间的相对水平位置对主梁的三分力系数影响不大;双列车会车时,主梁的阻力系数较无列车和单列车时显著减小,且背风侧列车受到的气动力先突降后突增,对行车安全不利。

摘要： 以重遵扩容项目工程为依托,采用流体力学软件ANSYS Fluent虚拟风洞,计算出超高钢管支架周围流场特性和三分力系数;基于谐波合成法采用Kaimal沿高度变化的风速谱,使用MATLAB对高桥上任意点进行横向脉动风速的模拟,将脉动风荷载施加到Midas Civil建立的超高钢管支架动力学模型,以研究脉动风对超高钢管支架的风致振动响应.研究结果表明:其升力系数、升力矩系数和阻力系数分别为0、-100和400,流场性质也与理论相符合.对超高钢管支架的模态分析结果显示,贝雷梁比较容易发生扭转振动,无边界约束的钢管柱易发生横桥向的简谐振动,在搭设支架和混凝土浇筑的施工过程中要注意其质量,做到实时监控,以免发生破坏而造成较大的事故.通过计算超高钢管支架的动力响应得到支架的最大位移为0.4286 m,最大加速度为2.3149 m/s^(2).结果表明此超高钢管支架的动力响应产生的支架水平位移过大,应加强支架的稳定及限制其水平位移.

摘要： 为研究山区峡谷中钢桁架主梁抗风性能,文章以主跨680 m的大跨度钢桁梁斜拉桥为背景,针对钢桁架主梁制作节段模型进行风洞试验,主要研究主梁的关键气动参数,评价其涡振及颤振性能。结果表明:主梁升力系数斜率为正,说明断面具备气动稳定的必要条件。+3°、+5°风攻角时,主梁分别出现了1个扭转涡振区以及1个竖向、1个扭转涡振区,涡振风速区间为20~25 m/s,主梁竖向涡振最大振幅为20 mm;+3°、+5°风攻角时,主梁扭转涡振最大振幅分别为0.074 7°和0.131 8°,均小于规范允许值。+5°风攻角时主梁的颤振临界风速为61.43 m/s,高于颤振临界风速。

摘要： 为研究山区风环境中单悬臂悬挑式人行廊桥结构静力三分力系数,以某特殊人行桥为背景,通过风洞实验详细研究各不同工况下的结构三分力系数。实验结果表明:随着来流风偏角的变化,三分力系数变化趋势呈现明显的规律性;山区风环境下结构静力三分力系数受地形影响较大,系数最大值均未出现在常规风偏角;三分力系数大小会随风攻角的改变而变化,风攻角越大,三分力系数值越大;结构不同位置处的三分力系数在体轴系相同方向上变化趋势一致。

摘要： 本文以某钢桁梁斜拉桥为原型,采用数值模拟方法研究一种叶片式导风屏障对横风环境下列车周围流场、列车气动性能、桥梁气动性能的影响。结果表明:(1)叶片式导风屏障改变了桥梁内部的风场环境,减小了列车周围风速,风速最少减小20%;(2)高度为3 m时,列车周围的风速最低,列车三分力系数最优;(3)透风率为20%~25%时,列车周围风场受回流影响小,列车三分力系数中仅升力系数增大;(4)导风角为20°时,列车、桥梁三分力系数最小,且叶片式导风屏障自身承受的风荷载最小。综合考虑行车安全和建造成本,叶片式导风屏障的最佳高度为3 m,最佳透风率为20%~25%,最佳导风角为20°。

摘要： 为研究桁架结构对车桥系统气动特性的影响及其内部风场的分布特征,对某大跨度公铁两用斜拉桥的桁架主桥和箱梁引桥进行节段模型风洞试验,对比不同梁型的车桥系统三分力系数。基于试验结果建立CFD模型,推导适合桁架结构的等效风速计算公式,研究桁架横断面、纵断面及各车道位置处的等效风速分布及侧风折算系数。结果表明,桁架对列车的遮风效应较为显著,零攻角时,列车在桁梁上的阻力、升力及力矩系数约为其在箱梁上的66%、17%、50%;横风流经桁架结构出现了风速三维分布,迎风侧外侧车道上的风速高于其他车道;在各车道上方0.15~0.45倍梁高处的风速较大,最大风速出现的位置与车体形心高度较为吻合;桁架内部的平均风速显著低于来流风速,但在节间两个直角三角形形心附近出现了高风区域,最大侧风折算系数达到了0.92。

摘要： 为研究宽高比对扁平箱梁气动力特性的影响规律及流场机理,以国内某跨海大桥初步设计方案为背景,在7个风攻角下对4个不同宽高比的扁平箱梁进行了数值模拟研究,得到了扁平箱梁的三分力系数、风压系数和时均流线图。研究表明,扁平箱梁的阻力系数受宽高比的影响比升力系数和扭矩系数显著。宽高比的增加会使扁平箱梁受到的阻力减小,但会使其受到更大的升力和扭矩。不同宽高比下扁平箱梁所形成旋涡的位置基本相同,但大小和强度不同,这直接导致了扁平箱梁所受气动力的变化。

摘要： 为研究独塔斜拉-T构协作体系桥梁的静风失稳内在机理,以某座2×223 m独塔斜拉桥与2×60 m T构组成的斜拉-T构协作体系桥梁为研究背景,对主梁断面进行风洞数值模拟求解不同风攻角的三分力系数,并建立三维非线性有限元模型进行静风失稳分析。采用考虑桥梁几何及静风荷载双重非线性作用的双层迭代分析方法,得到斜拉-T构组合桥梁在静风荷载作用下的结构三维失稳过程及临界状态,并进一步分析其失稳机理。结果表明,独塔斜拉与T构协作体系桥梁的失稳主要原因为随着风速增大,主梁横向位移逐渐增大,导致桥梁静风失稳。

摘要： 跨越江河水域的桥梁一般采用刚构桥,高墩大跨连续刚构桥具有高墩、跨度大等特点,随着施工技术的不断提高,刚构桥的墩身高度与跨度不断增加,加之桥址复杂的地理环境,桥身对风的作用也更加敏感.基于此,以东溪河大桥为背景,利用Gambit建立桥址三维模型,确定大桥在不同水位高度下(枯水期与丰水期)主梁设计基准风速.运用Fluent软件,对桥址风场进行分析,并计算得到最大悬臂阶段梁段截面静力三分力系数和不同攻角下的梁段截面静力三分力系数,分析在水位高度不同的情况下风荷载对桥梁的影响.

摘要： 跨越江河水域的桥梁一般采用刚构桥,高墩大跨连续刚构桥具有高墩、跨度大等特点,随着施工技术的不断提高,刚构桥的墩身高度与跨度不断增加,加之桥址复杂的地理环境,桥身对风的作用也更加敏感.基于此,以东溪河大桥为背景,利用Gambit建立桥址三维模型,确定大桥在不同水位高度下(枯水期与丰水期)主梁设计基准风速.运用Fluent软件,对桥址风场进行分析,并计算得到最大悬臂阶段梁段截面静力三分力系数和不同攻角下的梁段截面静力三分力系数,分析在水位高度不同的情况下风荷载对桥梁的影响.

摘要： 三分力系数既是反映桥梁静风荷载的重要指标,也是分析桥梁气动问题的基础.为了准确获取三分力系数,研究者们通过风洞试验或数值模拟手段对不同断面外形的单箱梁进行了大量的研究,并形成了一些规范条文.针对近年来在分离双箱梁桥中经常采用的一类分离双钝体箱梁,基于节段模型测压风洞试验,详细测试了-10°～10°风攻角范围内分离双箱梁在15个不同间距下的三分力系数,并将结果与单箱梁的结果进行了对比,详细分析了气动干扰对三分力系数的影响.

摘要： 采用二维大涡模拟方法对雷诺数为Re=3.73×105的某大跨度斜拉桥主梁断面成桥状态和施工状态三分力系数进行了数值模拟,并与风洞试验结果进行了对比;在此基础上针对防撞护栏对桥梁主梁断面的三分力系数的影响进行了数值模拟和试验研究.结果显示:该桥主梁断面成桥状态、施工状态三分力系数数值模拟结果与风洞试验结果吻合良好.风攻角为α时,主梁断面成桥状态的阻力系数、升力系数、升力矩系数的数值模拟结果比试验结果分别偏小约6.84％、1.39％、7.42％;主梁断面施工状态阻力系数数值模拟结果比试验偏小约0.72％,而升力系数、升力矩系数数值模拟结果与试验结果相对误差较大.钢防撞护栏对本文所研究的主梁断面阻力系数的贡献率约为30％左右,而对升力系数和升力矩系数的影响则不明显.

摘要： 现有识别桥梁断面三分力系数的CFD方法需对每一攻角进行单独建模且必须重复进行数值计算,耗时长、效率低.本文提出一种基于强迫振动法的三分力系数快速数值识别方法,该方法强迫桥梁断面在扭转方向做低频正弦振动,利用SST T k-ω湍流模型,并采用基于ALE描述的有限体积法计算得到作用在桥梁断面的非定常气动力时程,从而快速识别出不同风攻角下的三分力系数,显著提高了计算速度和效率.通过对苏通大桥主梁断面三分力系数的数值模拟识别,表明本文提出方法具有很高的识别精度,为桥梁断面三分力系数的数值模拟识别提供一种可靠的新方法.

摘要： 现有识别桥梁断面三分力系数的CFD方法需对每一攻角进行单独建模且必须重复进行数值计算,耗时长、效率低.本文提出一种基于强迫振动法的三分力系数快速数值识别方法,该方法强迫桥梁断面在扭转方向做低频正弦振动,利用SST k-w湍流模型,并采用基于ALE描述的有限体积法计算得到作用在桥梁断面的非定常气动力时程,从而快速识别出不同风攻角下的三分力系数,显著提高了计算速度和效率.通过对苏通大桥主梁断面三分力系数的数值模拟识别,表明本文提出方法具有很高的识别精度,为桥梁断面三分力系数的数值模拟识别提供一种可靠的新方法.

摘要： 本文采用Fluent软件数值模拟分析了风对桥梁结构的静风作用,对桥梁常见的四种断面在风攻角(-5°～5°)共11个工况下的静力三分力系数进行对比,并给出0°攻角下的速度和压力场,总结出各种桥梁断面静风三分力系数的差异,总结出流线型箱梁的气动性能比较P-K梁的气动性能好,P-K梁的阻力系数和升力系数对风攻角的变化比较敏感;取0°攻角的阻力系数与规范推荐值进行比较,流线型主梁相差2倍,分离式双主梁和分离式双边梁相差1.5倍,P-K梁相差0.5倍,差异大的原因是由于本文没有考虑附属设施,同时也说明了规范中推荐值存在一定的安全系数.

摘要： 就某一典型流线型桥梁主梁截面进行了全面的风洞测力试验研究，研究了模型系统惯性力、主梁不同典型状态、施工堆载、车辆布置形式、中央开槽、极端攻角以及扭转偏心等因素对三分力系数的影响.研究表明，惯性力效应仅相当于白噪声;升力系数和扭转系数在施工状态最大，阻力系数在使用状态取得最大值;截面中央开槽后升力和扭矩系数有所降低，开槽宽度对三分力系数影响不大;升力和扭矩系数在大约±10°攻角时取得极值，在±10°范围外呈现振荡现象，攻角取±10°内计算即可;侧向扭转偏心效应十分严重，模型安装时要尽量减小侧向的扭转偏心，竖向扭转偏心影响可以不予考虑。

摘要： 为了提高大跨度桥梁的颤振临界风速,1977年Brown提出桥梁断面开孔的概念.随后有学者对中央开槽气动控制进行了研究.研究成果表明:扁平闭口箱梁断面进行中央开槽气动控制一般能提高桥梁的颤振稳定性能,并且中央开槽气动控制措施对颤振稳定性能的提升效果同开槽宽度紧密相关.因此本文将研究中央开槽扁平箱梁的不同开槽宽度分别在施工状态和成桥状态时对三分力系数的影响.对于中央开槽的扁平箱梁断面的行车安全性能的分析也极其缺乏,而这非常重要.因此本文探讨了车辆的倾覆力矩随开槽宽度的变化影响.

摘要： 分离双扁平箱梁在来流风的作用下,存在着气动干扰效应.对分离双扁平箱梁模型进行了三分力系数气动干扰效应的风洞试验研究.研究结果表明:1)与单箱梁相比,上游箱梁阻力系数、升力系数和扭矩系数总体来看变化不大,仅在较小间距时略有差异;2)下游箱梁阻力系数和扭矩系数干扰效应明显,间距越小,干扰效应越大.下游箱梁升力系数变化不大.

摘要： 高墩大跨连续刚构桥施工阶段是抗风的薄弱环节。本文以三水河特大桥为工程背景，通过动力特性计算、主梁与桥墩三分力系数的测定、地形模拟及气弹模型风洞试验，全面研究了该桥施工最大双悬臂状态下的抗风性能。

摘要： 以象山港大桥风障性能研究为背景，采用二维RNG κ-ε湍流模型对不同透风率不同风攻角下曲线风障的减风效果进行了数值模拟。通过数值模拟表明：RNG κ-ε湍流模型能成功地模拟设置了曲线风障的桥梁断面非定常绕流问题；桥梁风障减风效果与透风率大小、来流风攻角以及风障高度有密切关系，分析车道中心线处风剖面和减风效果系数变化曲线知道，风障减风效果大小随着风攻角由负变为正成线性下降趋势并且下游车道受风攻角的影响更为显著；但是风障减风效果并非随着透风率的增大呈线性下降趋势，而是在某一透风率范围内，风障减风效果趋于稳定，通过这一现象可以确定最优风障透风率大小。

摘要： 本发明涉及一种发动机悬置三分力测试安装部件及三分力测试装置，包括发动机侧安装板，在发动机侧安装板上设置有发动机侧螺栓安装孔；在发动机侧安装板的近上部设置有垂直于发动机侧安装板的悬置支架侧传感器安装板；在悬置支架侧传感器安装板的下表面与发动机侧安装板之间设置有两个平行的L型加强筋；两个L型加强筋之间形成三分力传感器安装部；在悬置支架侧传感器安装板上设置有三分力传感器安装孔。本技术方案通过发动机悬置支架和O型槽的设计，满足三分力测试法的试验要求。三分力测试法能够准确测试发动机悬置系统多种工况的X/Y/Z三个方向载荷，为悬置系统及零部件的强度设计提供准确的载荷输入。

摘要： 本发明涉及一种发动机悬置三分力测试安装部件及三分力测试装置，包括发动机侧安装板，在发动机侧安装板上设置有发动机侧螺栓安装孔；在发动机侧安装板的近上部设置有垂直于发动机侧安装板的悬置支架侧传感器安装板；在悬置支架侧传感器安装板的下表面与发动机侧安装板之间设置有两个平行的L型加强筋；两个L型加强筋之间形成三分力传感器安装部；在悬置支架侧传感器安装板上设置有三分力传感器安装孔。本技术方案通过发动机悬置支架和O型槽的设计，满足三分力测试法的试验要求。三分力测试法能够准确测试发动机悬置系统多种工况的X/Y/Z三个方向载荷，为悬置系统及零部件的强度设计提供准确的载荷输入。

摘要： 本发明涉及一种测定悬索管道桥静力三分力系数的试验装置，包括：管道桥节段模型，沿所述管道桥节段模型的中轴线分为模型上部分和模型下部分；固定支架，其包括一个横梁和位于横梁两端的立柱，所述立柱的顶端连接所述横梁，所述立柱的底端固定在地面上；其中，所述横梁穿过管道桥节段模型内部，所述横梁与所述模型下部分管道壁之间从上到下依次分别设有测力天平和找平垫块。本发明将固定支架上的横梁设置在悬索管道桥节段模型的管道之内，避免了固定支架对悬索管道桥绕流特性的影响，使得悬索管道桥在风场中静力三分力系数的模拟精度得到了极大的提高。

摘要： 桥梁间主梁静风三分力系数和表面风压的同步测量装置，包括转盘组件；滑动组件，用以滑动及定位安装测力天平组件和桥梁模型组件；测力天平组件，用以对桥梁模型组件测力；桥梁模型组件，用以模拟试验桥梁模型或干扰桥梁模型；表面压强测量组件，用以对桥梁的表面压强进行测量；所述滑动组件设于转盘组件上，所述测力天平组件设于滑动组件上，所述桥梁模型组件和测力天平组件固定连接；所述表面压强测量组件设于转盘组件上，所属表面压强测量组件和桥梁模型组件连接。本发明具有可同时测量测量桥梁表面压强和测量桥梁间气动干扰效应、简化试验操作、节约试验操作时间、提升试验效率等优点。本发明属于风洞试验技术领域。

摘要： 本发明的目的是提供一种用于研究风作用下结构构件三分力系数的装置和方法，具体的说是一种通过车辆运动产生风场，进而结构构件三分力进行测试研究的移动式类风洞装置。本发明中的装置包括运输车辆和装载在车辆货箱上的设备柜；所述的设备柜上设有试验平台，所述的试验平台上设有用于调整风攻角的圆形转盘；所述的圆形转盘上设有用于固定测力天平和结构构件模型的支架。本发明装置简单操作便利，能利用真实的环境状况，试验花费低廉，可成为风洞试验之外有益的补充方法，并可广泛适用于各种结构三分力系数的测定。

摘要： 本发明涉及一种测定悬索管道桥静力三分力系数的试验装置，包括：管道桥节段模型，沿所述管道桥节段模型的中轴线分为模型上部分和模型下部分；固定支架，其包括一个横梁和位于横梁两端的立柱，所述立柱的顶端连接所述横梁，所述立柱的底端固定在地面上；其中，所述横梁穿过管道桥节段模型内部，所述横梁与所述模型下部分管道壁之间从上到下依次分别设有测力天平和找平垫块。本发明将固定支架上的横梁设置在悬索管道桥节段模型的管道之内，避免了固定支架对悬索管道桥绕流特性的影响，使得悬索管道桥在风场中静力三分力系数的模拟精度得到了极大的提高。

摘要： 本发明提供了一种利用跑车在平整的道路上行驶产生风来测试固定于车顶的桥梁结构构件三分力系数的跑车试验装置及方法，该装置包括经改装的跑车和位于跑车上部的试验平台，所述的试验平台上设有用于调整风攻角的圆形转盘；本发明通过转盘转动调整桥梁结构构件与风向的夹角，可以用于研究桥梁结构构件不同风攻角下的三分力系数，同时可用于桥梁结构构件三分力系数测试时对自然风的修正，使该试验装置和方法更具有适应性和实用性；本发明操作简便、快捷高效、组装形式灵活、适用性广，与风洞试验比较价格便宜。

摘要： 桥梁间主梁静风三分力系数和表面风压的同步测量装置，包括转盘组件；滑动组件，用以滑动及定位安装测力天平组件和桥梁模型组件；测力天平组件，用以对桥梁模型组件测力；桥梁模型组件，用以模拟试验桥梁模型或干扰桥梁模型；表面压强测量组件，用以对桥梁的表面压强进行测量；所述滑动组件设于转盘组件上，所述测力天平组件设于滑动组件上，所述桥梁模型组件和测力天平组件固定连接；所述表面压强测量组件设于转盘组件上，所述表面压强测量组件和桥梁模型组件连接。本实用新型具有可同时测量测量桥梁表面压强和测量桥梁间气动干扰效应、简化试验操作、节约试验操作时间、提升试验效率等优点。本实用新型属于风洞试验技术领域。

摘要： 本实用新型公开了一种利用汽车行驶风测试结构三分力系数的装置，包括运输车辆和装载在车辆货箱上的设备柜；所述的设备柜上设有试验平台，所述的试验平台上设有用于调整风攻角的圆形转盘；所述的圆形转盘上设有用于固定测力天平和结构构件模型的支架。本实用新型装置简单操作便利，能利用真实的环境状况，试验花费低廉，可成为风洞试验之外有益的补充方法，并可广泛适用于各种结构三分力系数的测定。

摘要： 本实用新型涉及一种测定悬索管道桥静力三分力系数的试验装置，包括：管道桥节段模型，沿所述管道桥节段模型的中轴线分为模型上部分和模型下部分；固定支架，其包括一个横梁和位于横梁两端的立柱，所述立柱的顶端连接所述横梁，所述立柱的底端固定在地面上；其中，所述横梁穿过管道桥节段模型内部，所述横梁与所述模型下部分管道壁之间从上到下依次分别设有测力天平和找平垫块。本实用新型将固定支架上的横梁设置在悬索管道桥节段模型的管道之内，避免了固定支架对悬索管道桥绕流特性的影响，使得悬索管道桥在风场中静力三分力系数的模拟精度得到了极大的提高。