中国公路学报

作者：王子龙, 李珂, 魏晓军, 赵林

单位：同济大学 土木工程防灾减灾全国重点实验室，上海 200092 State Key Lab of Disaster Reduction in Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China","重庆大学 土木工程学院，重庆 400045 School of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China","中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075 School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, Hunan, China","同济大学桥梁结构抗风技术交通运输行业重点实验室，上海 200092 Key Laboratory of Transport Industry of Wind Resistant Technology for Bridge Structures, Tongji University, Shanghai 200092, China","广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西南宁 530004 Key Laboratory of Disaster Prevention and Structural Safety of China Ministry of Education, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China","广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室，广西南宁 530004 State Key Laboratory of Featured Metal Materials and Life-cycle Safety for Composite Structures, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China

关键词：桥梁工程,大跨桥梁,颤振控制,多频强迫振动,主动翼板,控制优化

<title>摘要：</title> <p>截止目前，PK箱梁分离流效应突出的主梁断面颤振主动控制规律未有清晰的认识，与此同时，为扩展和提高主动气动翼板颤振控制的适用范围和参数寻优效率，采用计算流体动力学（CFD）方法获取结合式PK箱梁主梁-翼板系统非定常气动力及其荷载参数，采用分状态多频强迫振动法识别主梁-翼板系统气动参数并计算颤振临界风速，得到主动翼板颤振控制规律并获得最优控制参数。研究结果表明：主动翼板改善PK箱梁颤振性能的主要原因是大幅提高了扭转运动关联的气动正阻尼，而耦合竖向运动产生的气动负阻尼受主动翼板运动影响较小。计算结果表明：PK箱梁的主动翼板最优控制参数与流线箱梁接近，PK箱梁在翼板振幅增益为2～6时颤振性能提高8.26%～30%。综上，结合式主动翼板对于偏钝体的PK箱梁断面同样具有较好的颤振性能提升作用。另一方面，在相同来流风速和翼板运动相位差下，不同振幅增益下的系统稳定位移不同。竖向位移变化较小，扭转位移则有所增大，这说明主动翼板在不同的振幅增益下，气动外形的改变不仅仅会改变系统颤振性能，还会对静三分力系数产生作用，进而影响主梁静风和其他风振稳定性。</p>

来源：2025年第8期

《中国公路学报》期刊编辑部

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