Tài liệu Nghiên cứu hình thái hợp lý của lan can rào chắn trong cầu treo nhằm nâng cao ổn định khí động flutter

KHOA C C R L . T U D 9 NG KHOA C C U D R L . T g 85.80.205 9 L Các C C U D R L . T NGHIÊN C U HÌNH THÁI H P LÝ C A LAN CAN RÀO CH N TRONG C U TREO NH M NÂNG CAO NG FLUTTER Chuyên ngành: Mã 85.80.205, Khóa: 2016 2018, C C can; R L . T U D INVESTIAGTATION OF OPTIMAL BARRIER HEIGHTS IN LONG-SPAN CABLE-SUPPORTED BRIDGES FOR FLUTTER INSTABILITY Abstract Long-span cable-supported bridges are very highly flexible, light weight, and sensitive with respect to the dynamic loads, especially wind loads. Among aerodynamic instabilities, flutter instability has become the most important problem. In the wind resistance design for long-span bridges, the onset of flutter should be entirely eliminated. As mentioned from literature, the flutter stability of long-span cable-supported bridges may be enhanced through the selection of the deck geometry or the implementation of the passive and/or active control equipments. In this respect, the barrier height is also an important factor affecting to the flutter instability of the bridges. This study presents a parametric study that is based on the computational wind engineering (CWE) method to obtain optimal barrier heights of the bridges. The sectional analysis of the box girder attached with different barrier heights is simulated; so aerodynamic derivatives and critical flutter velocities are determined. As a result, the optimal domain of barrier height is recommended in order to increase flutter stability for long-span cable bridges. Keyword engineering Barrier height, flutter instability, cable-supported bridge, computational wind M CL C DANH M ....................................................................................................................1 .................................................................................1 .......................................................................................1 C C ..................................................................2 ................................................................................2 R L . T ............................................................................2 ...................................................................................................2 . U D ..4 .........................................................4 ....................................................7 ..............................................................8 ...................................................................9 .......................13 ...................................................................................16 C . ...................18 ...................................................................19 2.1.1. ..........................................................................19 ....................................................19 TREO ........................................................................................................................25 ...................................................................................38 . ...39 ......................................................................................................39 ............................................................39 ................................................................40 .......................................40 ..................................................................................42 .......................................48 .............................................................................................57 3.4. PHÂN TÍCH HÌNH THÁI LAN CAN CONG ..................................................62 C C ...................................................................................67 R L . T ................................................................................68 U D DANH M C VI T T T CFD Computational Fluid Dynamic CWE M Flutter D tròng trành Flutter 1-D Flutter 2-D FVM M C C U D R L . T DANH M C CÁC B NG Trang 15 1. 25 3.1. 40 3.2. 44 3.3. 44 C C 3.4. R L . 3.5. . D T U 46 47 47 50 54 59 61 64 66 DANH M C HÌNH V Tên hình Trang Hình 1.1. 4 Hình 1.2. 5 - Hình 1.3. 7 Hình 1.4. - Hình 1.5. 14 Hình 1.6. . Hình 2.2. Hình 2.4. Hình 2.5. C C R L . T Hình 2.1. Hình 2.3. 9 U D 16 21 21 22 22 23 Hình 2.6. 24 Hình 2.7. 26 Hình 2.8. 27 Hình 2.9. Hình 3.1. -D oán Flutter 28 39 Hình 3.2. 41 Hình 3.3. 41 Hình 3.4. L 42 Hình 3.5. 42 Hình 3.6. 43 Hình 3.7. 43 Hình 3.8. 47 o Hình 3.9. 48 Hình 3.10. 49 Hình 3.11. can 49 Hình 3.12. 50 Hình 3.13. 51 C C R L . Hình 3.14. T U D Hình 3.15. Hình 3.16. 51 52 52 Bi Hình 3.17. 53 Hình 3.18. 53 Hình 3.19. 55 Hình 3.20. 57 Hình 3.21. 58 Hình 3.22. 58 Hình 3.23. 58 Hình 3.24. 59 Hình 3.25. 60 Hình 3.26. 60 Hình 3.27. 62 Hình 3.28. trí lan can cong C C Hình 3.29. Hình 3.30. R L . T Hình 3.31. Hình 3.32. V= 11.43m 63 63 64 65 65 Hình 3.33. Hình 3.34. U D 63 cá 66 1 M U 1. Tính này C C R L . T flutter - flutter. . U D . hình thái t 2 lan can - C C gió. R L . T U D ánh giá , . + 3 - . 1.2. D lutter. 1.4. 2.1. P 2.2. Phân tích 3.1. 3.2. Phân tíc C C R L . T flutter U D lan can 4 T NG QUAN CÁC HI C U C U CH NG NG C A GIÓ VÀ V I LÊN K T NGHIÊN C U 1.1. C C R L . T U D Hình 1.1. và tháp càng cao, [17]. 5 Khi cáp các . C C R L . T hình 1.3. trên U D Hình 1.2. g do gió gây là shedding), tròng trành (flutter), . xoáy khí (vortex r và dao 6 C C U D R L . T 7 Hình 1.3. C C Khi - R L . T U D . ÒNG TRÀNH ( FLUTTER ) BD 8 hàng không, ng flutter C C R L . T U D n có xu 9 Hình 1.4 C C - R L . T U D ng flutter a. D ng flutter m t b c t do (1-D) Phân tích flutter 1- I C0 2 0 K0 2 0 0 I 0 1 B U2 B2 KA*2 2 U 1 B U2 B2 KA*2 2I U K 2 A*3 K2 A*3 (1.1) (1.2)