桥梁建设

作者：段青松，马存明，何知明，虞伟，明驰

单位：1.西南科技大学 土木工程与建筑学院，四川 绵阳 621010； 2.西南交通大学 土木工程学院，四川 成都 610031； 3.汉巴南城际铁路有限责任公司，四川 巴中 637100； 4.四川公路桥梁建设集团有限公司，四川 成都 610041

关键词：桥梁工程；窄幅流线型箱梁；涡激振动；宽高比；绕流结构；风洞试验；数值模拟

为探究窄幅流线型箱梁断面竖向涡激振动性能，以3座大跨桥梁为背景，制作缩尺比均为1∶30、宽高比分别为4.3、4.6、6.5（断面Ⅰ~Ⅲ）的箱梁节段模型进行风洞试验，对比宽高比、风攻角、竖向阻尼比等对箱梁竖向涡激振动性能的影响；采用Fluent软件建立数值模拟模型，分析断面周围绕流结构，以及检修车轨道和栏杆形式对箱梁竖向涡激振动性能的影响。结果表明：+3°、+5°风攻角时，断面Ⅰ、Ⅱ均发生竖向涡激振动，断面Ⅲ未出现竖向涡激振动；随着阻尼比增大，涡激振动区缩小，最大振幅逐渐减小；断面Ⅰ气流在桥面板处分离后，产生一定尺寸的旋涡并沿桥面板运动，旋涡尺寸不断增大，在桥面板背风侧发生分离并脱落，尾流旋涡为“单旋涡”模式，与断面Ⅰ相比，断面Ⅱ桥面板处旋涡尺寸相对较小，尾流旋涡为“旋涡对”模式；栏杆底座形式会影响箱梁竖向涡激振动性能，与箱梁下斜腹板距离0.8 m的检修车轨道对箱梁竖向涡激振动的影响较小，去除栏杆底座后，由于栏杆底座引起的气流分离旋涡消失，桥面上方旋涡尺寸明显减小，箱梁竖向涡激振动明显减弱。

来源：2025年第4期

《桥梁建设》期刊编辑部

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