大跨径桥梁风洞试验

大跨径桥梁风洞试验姓名：XXX专业：桥梁与隧道工程目录1，引言（why）2，桥梁风洞试验简介（what）3，常见桥梁风洞试验（how）4，结语引言风灾是自然灾害中发生最频繁的一种，也是给人类生命财产带来巨大危害的自然灾害。1940年美国的旧塔科马桥（OldTacomaBridge)被8级大风吹毁。事故发生使人们认识到大跨桥梁只考虑静风荷载是不够的，而应更多地对风致振动响应机理做出科学分析。从此，桥梁抗风研究成了桥梁领域的热点课题，桥梁风工程学应运而生(边缘分支学科）。桥梁风工程学的研究方法主要有三种,风洞试验（重点）只是其中之一、另外两种是现场观察以及数值模拟。桥梁风洞试验简介风洞(WindTunnel)就是用来研究空气动力学的一种大型试验设施。风洞其实不是个洞，而是一条大型隧道或管道，里面有一个巨型扇叶，能产生一股强劲气流。（5-25音速,32.6m/s)世界上公认的第一个风洞是英国人于1871年建成的。飞机制造业上最先应用风洞。从上世纪60年代起，世界各大汽车公司和有关机构也开始建立自己的风洞试验室。桥梁风洞试验：在风洞中安置桥梁模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际桥梁的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。（简而言之）

各种风洞试验香港青马大桥全桥气动弹性模型风洞试验英国千年桥桥址风环境风洞试验桥梁风洞试验简介前面我们讲的大致回答了什么是桥梁风洞试验和为什么要做风洞试验两个问题，那么接下来我们重点来看一下具体的桥梁风洞试验怎么做。一般来说有三种常见的桥梁风洞试验，分别是：静力三分力试验、弹簧悬挂刚体节段模型试验、全桥气动弹性模型试验。另外还有拉条模拟实验、桥塔模拟试验等。常见桥梁风洞试验1，静力三分力试验是指桥梁断面在平均静气动力作用下阻力、升力和扭转力矩及其随攻角的变化。以三分力系数表示如下：阻力系数

升力系数扭转系数式中：ρ—空气密度V—来流速度

Ｂ、Ｌ—横断面宽度和长度常见桥梁风洞试验在进行风洞试验前，首先制作刚性模型，要满足桥梁构件有关参数的相似性；试验中，测出桥梁的阻力，升力和扭矩系数后，便可确定桥梁的驰振稳定性，如果升力曲线出现了负斜率值，则桥梁的驰振稳定性不满足要求。常见桥梁风洞试验验２，弹簧悬挂刚体体节段模型试验设计大跨度桥梁最最关心的问题之一一就是桥梁是否会会出现颤振失稳。。桥梁抗风规范规规定，若以统计概概率确定的桥梁设设计风速，，实际桥梁的的颤振检验风速应应高于1.2。模型除满足几何相相似之外，还应满满足以下动力参数数的相似性：惯性性参数，；风速速参数，，阻阻尼参数，，。其其中m，I分别为质量和转动动惯量;V为风速；,分别为竖向振动频频率和扭转常见桥梁风洞试验验振动频率；为为空气密度；B为桥面宽度；,为竖向阻尼比和扭扭转阻尼比。满足上述条件相似似后，根据实验得得到颤振检验风速速还原到实桥的颤颤振检验风速，可可满足大多数桥梁梁工程的抗风要求求。常见桥梁风洞试验验3，全桥气动弹性模模型试验为了更好地研究整整个结构体系在风风场中的振动响应应，并对于某些造造型新颖的桥梁做做出准确的抗风性性能评估而做的试试验。试验要对桥梁结结构所处桥位出出的紊流场进行行模拟，故要保保证处于紊流场场中的模型相似似性，需要保证证以下几个参数数：惯性参数、、弹性参数、重重力参数、粘性性参数、阻尼参参数、几何参数数、风速梯度、、紊流强度、规规一化的功率谱谱、折算频率、、尺度比、频率率比。鉴于这些些相似性不可能能全部同时满足足，对于不同构构造，优先满足足顺序不尽一致致。常见桥梁风洞试试验试验结果以测定定点的风速—振幅响应曲线来表示。主梁、、塔柱、塔墩等等部分模型通常常由模拟其刚度度的刚性芯棒、、模拟其外形和和质量、质量分分布的外衣组合合而成。应避免免模型外衣对模模型整体刚度产产生附加刚度的的影响，并注意意阻尼相似条件件的满足。在模模型装配完成后后，应对其动力力特性进行测试试，以确保模型型实测值与预期期目标相一致或或在一定误差控控制范围以内。。结语实践证明，风荷荷载已成为大跨跨径桥梁的设计计控制荷载，而而钝体空气动力力学理论上的缺缺憾使得风洞试试验成为桥梁抗抗风性能研究的的主要手段。桥梁风洞试验的的方法，手段以以及试验仪器已已得到很大发展展和完善，但其其依旧存在一些些问题亟待解决决。例如一直困困扰抗风工作者者的雷诺