斜拉索涡激振动气动控制措施试验研究

刘志文 沈静思 陈政清 王敬民 冯良平

摘要： 针对大跨度斜拉桥拉索在常遇风速下的涡激振动问题，以苏通长江公路大桥为研究对象，首先对斜拉索风致振动响应实测数据进行分析，然后分别针对表面凹坑和表面光滑缠绕小直径螺旋线拉索进行了节段模型风洞试验，研究了不同阻尼比、不同螺旋线参数对拉索涡振的控制效果，最后对推荐采用的螺旋线措施进行了表面凹坑拉索模型测力试验。结果表明：在低阻尼比条件下，表面凹坑拉索和表面光滑缠绕小直径（和，为拉索直径）双螺旋线拉索存在明显的涡振现象;增加阻尼比或设置线径为、螺距为的双、三螺旋线可有效减小拉索涡振振幅;设置线径为、螺距为的双、三螺旋线时，表面凹坑拉索阻力系数分别比不设置螺旋线时表面凹坑拉索阻力系数增大30.8%?48.0%和60.7%?80.6%，而表面凹坑拉索竖向力系数根方差较不设置螺旋线时表面凹坑拉索竖向力系数根方差分别降低53.2%?83.7%和56.6%?80.2%，从而可有效抑制表面凹坑拉索涡振响应幅值。

关键词： 斜拉桥; 涡激共振; 风洞试验; 表面凹坑拉索

中图分类号： U448.27    文献标志码： A    文章编号： 1004-4523（2021）03-0441-11

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.03.001

引 言

大跨度斜拉桥拉索具有质量轻、固有阻尼低、在各种激励条件下极易发生振动的特点。斜拉索风致振动现象主要有风雨振、涡振、干索驰振与尾流驰振等。近年来，部分学者在研究拉索风雨振时观测到了涡振现象。Hikami等[1]对日本Meiko?Nishi桥进行了为期5个月的现场实测。实测表明：拉索风雨振幅值远大于涡振幅值。……