串列钝体驰振气动干扰效应数值模拟研究

"串列钝体驰振气动干扰效应的数值分析 (2012年)" 本文是自然科学领域的学术论文，主要探讨了串列钝体（如桥梁塔柱）在气流中的驰振现象以及气动干扰效应。研究通过计算流体力学（CFD）的方法，对某大跨径悬索桥桥塔的四个塔柱在四种不同断面形状下的驰振气动干扰效应进行了数值模拟。这些断面形状可能包括矩形、倒直角和倒外凸圆弧等。 首先，研究发现，当双塔柱采用矩形断面且位于双塔柱倒直角断面的上游，或者双塔柱倒外凸圆弧断面位于倒直角断面下游时，串列钝体可能出现驰振现象。驰振是一种因气流诱导的振动，可能导致结构疲劳和破坏，对于桥梁安全至关重要。 对于单幅桥塔（两个塔柱），下游的塔柱主要在零度风攻角附近出现驰振，且塔柱之间的距离越小，发生驰振的可能性越大。这表明风向和塔柱间距对驰振的影响显著。 然而，对于双幅桥塔（四个塔柱），气动干扰效应使得第四个塔柱不容易发生驰振。相反，在矩形和倒外凸圆弧断面条件下，第二个和第三个塔柱可能因气动干扰而发生驰振失稳。这意味着在设计多塔柱结构时，必须考虑相邻塔柱间的相互作用，以避免潜在的驰振风险。 关键词：串列钝体、驰振、气动干扰效应、CFD、数值模拟。该研究为理解和预测桥梁或其他大型结构在风荷载下的动态响应提供了重要的理论依据，有助于优化结构设计，提高其抗风稳定性。