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山区峡谷桥址处风场实测与数值模拟研究 被引量：24
1
作者 沈炼 韩艳 +2 位作者 蔡春声 董国朝 李春光 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期16-24,共9页
为准确模拟山区峡谷桥址处的三维紊流风场,以澧水大桥所在峡谷为工程背景,将现场实测风场用谐波合成法进行等效处理生成了满足峡谷风场特性的随机来流,然后基于对Fluent的二次开发,将生成的随机来流赋予大涡模拟的入口边界.通过对比本... 为准确模拟山区峡谷桥址处的三维紊流风场,以澧水大桥所在峡谷为工程背景,将现场实测风场用谐波合成法进行等效处理生成了满足峡谷风场特性的随机来流,然后基于对Fluent的二次开发,将生成的随机来流赋予大涡模拟的入口边界.通过对比本文方法和无脉动入口计算结果发现,本文方法更能体现山区峡谷风场的真实流态,最后在本文方法基础上对不同风向角作用下的山区峡谷桥址处风场进行了数值模拟,得到了峡谷桥址处风场的详细分布特性,可为山区峡谷地形紊流场精细化数值模拟提供参考. 展开更多
关键词 山区峡谷 谐波合成 现场实测 脉动风速 大涡模拟
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横风下车桥系统气动特性的风洞试验研究 被引量：16
2
作者 韩艳 胡揭玄 +2 位作者 蔡春声 张建仁 陈政清 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期67-74,共8页
为考虑车辆和桥梁的相互气动影响,利用研制的测试装置,测试了不同工况下车辆和桥梁的气动力系数,讨论了风场的紊流特性、风速、前后车辆干扰、车辆横向距离对车辆气动力系数的影响以及车辆对桥梁静三分力系数的影响;通过分析研究车辆和... 为考虑车辆和桥梁的相互气动影响,利用研制的测试装置,测试了不同工况下车辆和桥梁的气动力系数,讨论了风场的紊流特性、风速、前后车辆干扰、车辆横向距离对车辆气动力系数的影响以及车辆对桥梁静三分力系数的影响;通过分析研究车辆和桥梁表面压力测试结果,探究了车辆和桥梁气动特性发生变化的原因,验证了测试数据的准确可靠性。研究结果表明:风场的紊流特性、前后车辆干扰以及车辆横向距离对车辆气动力系数有较大的影响,而风速对其基本没有影响;另外,桥梁静三分力系数受车辆的影响也比较大。 展开更多
关键词 风-车-桥系统 风洞试验 横风作用 气动参数 气动干扰
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桥梁抖振力空间相关性对风-车-桥耦合动力响应的影响 被引量：7
3
作者 韩艳 陈浩 +2 位作者 刘跃飞 蔡春声 张建仁 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期82-88,共7页
基于提出的抖振力模型和建立的风-车-桥耦合振动模型,发展了一种可以考虑抖振力空间相关性的风-车-桥耦合振动分析方法,并编制了相应的计算程序.以江顺长江大桥为工程背景,测试了桥梁抖振力的空间相关性和考虑车桥耦合作用的车桥气动参... 基于提出的抖振力模型和建立的风-车-桥耦合振动模型,发展了一种可以考虑抖振力空间相关性的风-车-桥耦合振动分析方法,并编制了相应的计算程序.以江顺长江大桥为工程背景,测试了桥梁抖振力的空间相关性和考虑车桥耦合作用的车桥气动参数,分析研究了桥梁抖振力空间相关性对侧风作用下桥梁和车辆耦合动力响应的影响.研究结果表明:桥梁抖振力空间相关性对桥梁动力响应有显著影响,对车辆的动力响应也有一定的影响. 展开更多
关键词 大跨度斜拉桥 风工程 风 车 桥系统 耦合动力分析 抖振响应 相关性
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不同车流对桥梁静三分力及局部风压影响的风洞试验研究 被引量：6
4
作者 韩艳 刘书倩 +2 位作者 宋奎 蔡春声 何旭辉 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期7-13,共7页
在风-车-桥耦合系统中,不同交通状态车辆将引起桥梁气动力和局部风压的变化。采用测压法测试了不同车流下桥梁断面三分力系数随攻角的变化情况,研究了不同车流下车辆对三分力系数以及局部风压的影响。研究结果表明:在堵车情况下车辆对... 在风-车-桥耦合系统中,不同交通状态车辆将引起桥梁气动力和局部风压的变化。采用测压法测试了不同车流下桥梁断面三分力系数随攻角的变化情况,研究了不同车流下车辆对三分力系数以及局部风压的影响。研究结果表明:在堵车情况下车辆对桥梁断面三分力影响最大,车辆引起桥梁阻力系数和升力矩系数显著减小,使升力系数增大。在车桥耦合风场作用下,桥梁顶面迎风侧压力值产生由正到负的剧烈幅值变化。 展开更多
关键词 风-车-桥耦合系统 桥梁断面三分力 局部风压 风洞试验
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不同交通流下车辆对桥梁涡振稳定性影响的试验研究 被引量：3
5
作者 李春光 韩艳 +1 位作者 谭迪 蔡春声 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期65-69,共5页
涡激振动是桥梁风致振动中最常见的现象,通常在较低的风速下发生,且对结构气动外形的变化很敏感,车辆行驶在桥梁上势必会改变桥梁断面的外形,因此,研究不同交通流下车辆对桥梁涡激振动的影响非常必要。为了考虑实际运营中车辆对桥梁涡... 涡激振动是桥梁风致振动中最常见的现象,通常在较低的风速下发生,且对结构气动外形的变化很敏感,车辆行驶在桥梁上势必会改变桥梁断面的外形,因此,研究不同交通流下车辆对桥梁涡激振动的影响非常必要。为了考虑实际运营中车辆对桥梁涡振的影响,基于自由悬挂节段模型试验系统,分别对无车、自由车流和繁忙车流3种交通流状态下车辆对桥梁涡振振动的影响进行了风洞试验。测试了涡振响应和涡振频率,分析了车辆对桥梁涡振响应的影响及机理。结果表明,由于车流显著改变了主梁的气动外形,并且增加了系统质量,不同交通流下车辆对桥梁涡激振动起到了抑制作用。偏于安全考虑,实际桥梁的涡激振动试验可以不用考虑车辆的影响。 展开更多
关键词 安全工程 涡激振动 车辆 风洞试验
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桥面典型车辆气动特性及车辆间挡风效应的数值模拟研究 被引量：2
6
作者 韩艳 李凯 +2 位作者 陈浩 蔡春声 董国朝 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期124-134,185,共12页
强风不仅是大跨度桥梁设计的控制性因素,同时也会影响到桥上车辆运行的安全,车辆气动特性是研究车辆行驶安全性的前提。基于计算流体动力学(CFD)仿真平台,模拟计算了汽车工业研究协会(MIRA)小车和重型卡车典型车辆在横风作用下的气动特... 强风不仅是大跨度桥梁设计的控制性因素,同时也会影响到桥上车辆运行的安全,车辆气动特性是研究车辆行驶安全性的前提。基于计算流体动力学(CFD)仿真平台,模拟计算了汽车工业研究协会(MIRA)小车和重型卡车典型车辆在横风作用下的气动特性,分析研究了典型车辆分别位于桥面上不同车道位置时车辆气动力系数随风偏角的变化情况;进一步模拟计算了重型卡车与小车之间的挡风效应,研究了车辆间相对位置对车辆挡风效应的影响。计算结果表明:不同车型以及不同的桥梁车道位置对车辆气动力均有不同程度的影响;重型卡车对MIRA小车有明显的挡风效应,MIRA小车气动力随着车辆间相对位置变化显著,重型卡车气动力也有一定改变。 展开更多
关键词 风车桥 数值模拟 横风作用 气动力参数 挡风效应
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典型桥梁断面阻力系数测力与测压结果差异的数值模拟研究
7
作者 韩艳 陈浩 +2 位作者 胡朋 董国朝 蔡春声 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期746-754,共9页
研究以阻力系数为对象,采用三维数值模拟方法,针对苏通大桥主梁、薄平板及矩形三个典型断面,在逐一验证数值模拟精度的前提下,考察了三个典型断面的总阻力系数与压差阻力系数随风攻角、雷诺数和湍流度的变化规律,分析摩擦阻力对总阻力... 研究以阻力系数为对象,采用三维数值模拟方法,针对苏通大桥主梁、薄平板及矩形三个典型断面,在逐一验证数值模拟精度的前提下,考察了三个典型断面的总阻力系数与压差阻力系数随风攻角、雷诺数和湍流度的变化规律,分析摩擦阻力对总阻力贡献率(简写为摩擦阻力贡献率)的变化规律,并讨论了这种差异的原因;此外,针对苏通大桥主梁断面,分析了栏杆对摩擦阻力贡献率的影响。研究结果表明:对于三种典型断面,薄平板断面的摩擦阻力贡献率最大,苏通大桥主梁断面的摩擦阻力贡献率稍小,矩形断面的摩擦阻力贡献率几乎可以忽略。三种断面的摩擦阻力贡献率随着风攻角绝对值的增大而减小,其中薄平板断面和苏通大桥主梁断面的摩擦阻力贡献率随着风攻角变化明显,而雷诺数和湍流度变化对三种断面的压差阻力或摩擦阻力的影响很小;与无栏杆的主梁断面相比,有栏杆的苏通大桥主梁断面的摩擦阻力贡献率要下降一半左右。研究结论可为测压方法在工程中的适用性提供参考。 展开更多
关键词 桥梁断面 阻力系数 压差阻力 摩擦阻力 数值模拟
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