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風(fēng)雨激振時(shí)拉索響應(yīng)、升力及水膜形態(tài)研究

畢繼紅; 關(guān)健; 王劍; 武驥 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院; 天津300072; 濱海土木工程結(jié)構(gòu)與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(天津大學(xué)); 天津300072; 天津城建大學(xué)天津市土木建筑結(jié)構(gòu)防護(hù)與加固重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 天津300384

摘要:風(fēng)雨激振涉及到氣、液、固3種相態(tài)的相互耦合作用,在數(shù)值模擬方面存在困難.在水膜形態(tài)與拉索振動(dòng)雙向耦合方程的基礎(chǔ)上,應(yīng)用有限差分法求解;在保證精度的前提下,提高增量步長(zhǎng),大幅減少計(jì)算時(shí)間;應(yīng)用有限元軟件COMSOL求解隨時(shí)間變化的風(fēng)壓力系數(shù)和風(fēng)摩擦力系數(shù);分別研究了特定風(fēng)速下的拉索振動(dòng)響應(yīng)、拉索升力以及水膜形態(tài)變化,并分析了三者之間的關(guān)系,以揭示風(fēng)雨激振的產(chǎn)生機(jī)理.獲得了基于雙向耦合方程的拉索振動(dòng)持續(xù)140,s的數(shù)值模擬結(jié)果.結(jié)果表明:拉索表面水膜形態(tài)的周期性變化導(dǎo)致拉索升力的周期性變化,從而引起拉索的大幅度振動(dòng);水線與拉索間的共振是產(chǎn)生風(fēng)雨激振現(xiàn)象的主要原因.

注: 保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),如需閱讀全文請(qǐng)聯(lián)系天津大學(xué)學(xué)報(bào)雜志社