数值模拟桥梁断面气动导数和颤振临界风速-中国公路学报.PDF

第 17卷 第3期 中 国 公 路 学 报 Vol.17 No.3 2004年7月 ChinaJournalofHighwayandTransport July2004 文章编号;1001-7372(2004)03-0041-05 数值模拟桥梁断面气动导数和颤振临界风速 祝志文，陈政清 (湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082) 摘 要:从描述流体绕运动的刚性断面流动的N-S方程出发，首先采用时间二阶Projection-2算法 对控制方程作分裂步处理，得到的求解方程空间离散采用有限体积法，物面运动方式为自由度解藕 的强迫振动，采用计算网格和刚性截面刚性连接、同步运动的动网格技术，数值模拟了振动的大带 东桥绕流场，由计算的气动力按最小二乘法提取气动导数，最后计算了大带东桥的颤振临界风速。 计算的大带东桥气动导数与风洞试验有很好的一致性，大带东桥颠振临界风速模拟值与风洞试验 结果偏差很小，证明了本文数值方法的正确性和工程适用性。 关键词:桥梁工程;颤振临界风速;数值模拟;桥梁断面;气动导数 中图分类号:U441.3 文献标志码:A Numericalsimulationsforaerodynamicderivativesand criticalfluttervelocityofbridgedeck ZHU Zhi-wen，CHENZheng-ging (SchoolofCivilEngineering,HunanUniversity,Changsha410082，China) Abstract:Flowfieldaround2Dmovingrigidcross-sectionwassimulatedbyusingmovinggrid techniqueandforcedvibrationprocedure.TheProjection-2schemewasemployedtodecouplethe governingN-Sequationsandfinitevolumemethod(FVM)wasusedtosolvetheobtained equations.Theflutterderivativeswereextractedfromobtainedaerodynamicforceswithleast squaremethod.ThecomputedaerodynamicderivativesoftheGreatBeltEastBridgewere comparedwithresultsfromsectionmodeltestsinwindtunnelandgoodagreementwasfound. Also，smalldeviationisshownoncriticalfluttervelocityofGreatBeltEastBridgebasedon flutterderivativesobtainedfromthepresentstudyandfromwindtunneltests.Thevalidityof presentapproachesanditsapplicabilitytoengineeringareproved. Keywords:bridgeengineering;criticalfluttervelocity;numericalsimulation;bridgedeck;flut- terderivative