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作为典型的钝体断面,Ⅱ型断面叠合梁对风的作用十分敏感,风振问题尤其是涡激振动问题特别突出,对Ⅱ型断面的涡振性能与气动措施研究具有重要意义。本文针对斜拉桥Ⅱ型断面主梁,利用风洞试验和数值模拟方法,讨论其涡振性能,研究涡振响应随断面参数的变化规律,对比不同气动措施的制振效果,解释涡振发生机理和气动措施的制振机理。主要研究内容包括:(1)总结工程中斜拉桥Ⅱ型断面的宽高比范围,选取三种宽高比断面进行节段模型测振试验,研究涡振响应随断面宽高比的变化规律,分析多涡振锁定区间振动特性,讨论高风速下竖弯和扭转涡振响应重叠现象。试验发现,各宽高比Ⅱ型断面均存在两个竖弯和扭转涡振区间,低风速竖弯涡振振幅随着断面宽高比的增大微弱增加,而低风速扭转涡振振幅随着断面宽高比的增大而减小;高风速竖弯涡振与扭转涡振存在响应重叠现象,重叠风速下一种振动模态的发展并非完全独立,而受到其他模态能量传递的影响。(2)对比风嘴、下中央稳定板、倒L型导流板以及下水平导流板等气动措施的制振效果,分析各气动措施的制振性能随断面宽高比和措施尺寸参数的变化规律。参数化研究发现,风嘴、下中央稳定板以及下水平导流板措施的制振效果均不具有通用性,倒L型导流板的制振效果最佳,且导流板水平宽度a和竖向高度b的取值越大,制振性能越好,a=2/3H、b=1/2H的参数状态可完全消除涡振现象(H为工字钢高度)。(3)利用FLUENT软件进行Ⅱ型断面静态绕流数值模拟,分析原始断面气体绕流和旋涡脱落的演化规律,对比设置措施前后断面绕流和旋涡脱落的差异,结合表面压力分布特点解释涡振发生机理和气动措施的制振机理。结果表明:原始断面上表面分离流显著的再附着现象与尾流区卡门涡街现象共同诱发了竖弯涡振;断面前、后缘一对方向相反的作用力所形成的逆时针扭矩是诱发扭转涡振的主要原因。上表面再附着程度的减弱以及尾流区卡门涡街现象的消失,共同消除了竖弯涡振;前、后缘倒L型导流板开槽区域内下表面正、负压力分布对断面形成的顺时针扭矩抵消原始断面扭转涡激力,有效消除了扭转涡振。