斜張橋ケーブルの空力振動の発生機構解明および制振対策の開発

斜拉桥拉索气动振动产生机理的阐明及振动控制措施的制定

基本信息

批准号：
05555128
负责人：
松本勝
金额：
$ 3.07万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,斜張橋ケーブルのとくに降雨を伴わない強風時に発生する振動(雨無し振動と呼ぶ)に注目し,以下の各項目について考究した。1.ケーブル姿勢と振動方向の影響ケーブルの空間的な姿勢はケーブルを水平面に投影したときの風向とケーブル軸のなす角度(水平偏角β),およびケーブルを含む鉛直面に投影したときのケーブル軸の傾き(仰角α)で表される。ケーブルの振動にはこれらの角度の他に振動方向がさらに影響する。ケーブル姿勢と振動方向を風洞内で様々に変化させ,各々の状態で振動応答を計測した結果,振動方向がケーブル周上のstagnation pointとケーブル中心を結ぶ線に直角な方向であるとき最も振動が生じやすいこと,およびケーブル姿勢の影響はβ^*=arcsin(cosα・sinβ)で代表されることが確認された。2.軸平行突起付きケーブルの応答特性軸平行突起を設けたケーブルで,特にScruton数が小さい場合には,ある限られた風速域でのみ振動が発生する特性(風速限定型)を示した。同一姿勢における突起を設けないケーブルの応答との比較により,軸平行突起はスパン方向の渦放出の非一様性(3次元性)が強められ,風速限定型の空力振動応答特性が顕在化することが見出された。また,ローリングモードの振動自由度の有無による応答への影響についても検討がなされ,突起付きケーブルではローリングモードが発生し得ることが明かとなった。。3.乱れの影響乱流中の軸平行突起付きケーブルの振動特性を検討するため,静止時および強制振動時のケーブル模型表面の非定常圧力を計測し,カルマン渦および風速限定型振動に対応する周波数成分のパワーを一様流,乱流中で比較した。その結果,乱流中ではカルマン渦のパワーが低下する反面,カルマン渦の間欠的な放出を特徴づけるより低周波数のパワーが逆に増加し,乱流中で渦放出の3次元性が強められる可能性が指摘された。

在这项研究中，我们专注于在没有降雨的强风（称为无雨振动）的情况下在电缆固定的桥电缆中产生的振动，并检查了以下项目。 1。电缆姿势和振动方向的影响，当电缆投射到水平平面上时，电缆的空间姿势由风向表示，当电缆轴（水平偏置角β）形成角度时，电缆轴（水平偏置角β）以及电缆轴（高度角α）的倾斜度将电缆投影到垂直平面上，该垂直平面含有电缆的垂直平面。除了这些角度，振动方向进一步影响了电缆的振动。电缆姿势和振动方向在风隧道中以各种方式改变，并且在每个状态下测量了振动响应，并确认当振动方向朝着垂直于垂直于电缆圆周和电缆中心上停滞点的线路连接的线路连接的线方向时，最有可能发生振动，并且电缆中心和电缆的影响是ucs的影响。 2。具有轴向平行突起的电缆的响应特征，此特征表明，当示例数量较小时，振动仅发生在一定有限的风速范围（风速有限类型）下。发现通过比较在同一姿势中没有突起的电缆的响应来增强轴向平行的投影在跨度方向上具有符合性的（三维），并且风力速度速度类型的空气动力学振动响应特征变得明显。此外，还研究了滚动模式下存在或不存在振动自由的影响，还研究了滚动模式可以使用突出的电缆产生滚动模式。。 3。湍流研究具有轴向平行突起的电缆在湍流中的振动特性的影响，测量了固定和强制振动期间电缆模型表面上的不稳定压力，并且比较了与Kalman Vortex和风快速振动相对应的频率分量的功率。结果，有人指出，虽然卡尔曼涡流的功率在湍流中降低，但较低的频率功率表征了卡尔曼涡流的间歇性发射的增加，并且可以增强涡流流量的三维发射性。