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 NG KHOA C C U D R L T g 85.80.205 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 C C R L T U D .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 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 Hình 1.2 - Hình 1.3 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 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 ốn 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 physics create "BIEN_TREN" btype "WALL" edge "PQ" physics create "BIEN_DUOI" btype "WALL" edge "RS" physics create "DK_RA" btype "PRESSURE_OUTLET" edge "QR" /Tao vung physics create "vung1" ctype "FLUID" face "Face1" physics create "vung2" ctype "FLUID" face "Face5" physics create "vung3" ctype "FLUID" face "Face9" / Xuat file export fluent5 "40PERCENT.msh" nozval C C R L T Ph l c 3: T o mesh cho m t c t ngang c u b trí lan can H=1.0m, U D b trí lan can cong a=0.2m / Journal File for GAMBIT 2.4.6, Database 2.4.4, ntx86 SP2007051421 solver select "FLUENT 5/6" /Tao cac diem vung vertex create "A" coordinates -0.216 0 vertex create "B" coordinates -0.18 0.018 vertex create "C" coordinates 0.0207 vertex create "D" coordinates 0.18 0.018 vertex create "E" coordinates 0.216 0 vertex create "F" coordinates 0.142 -0.0293 vertex create "G" coordinates -0.142 -0.0293 vertex create "1" coordinates -0.18 0.038 vertex create "2" coordinates -0.177 0.038 vertex create "3" coordinates -0.177 0.018 vertex create "4" coordinates 0.177 0.018 vertex create "5" coordinates 0.177 0.038 vertex create "6" coordinates 0.18 0.038 vertex create "X" coordinates -0.1696 0.028 vertex create "Y" coordinates -0.1666 0.028 vertex create "U" coordinates 0.1666 0.028 vertex create "V" coordinates 0.1696 0.028 vertex create "H" coordinates -0.2592 0.0864 C C vertex create "I" coordinates 0.3456 0.0864 R L T vertex create "J" coordinates 0.3456 -0.0864 vertex create "K" coordinates -0.2592 -0.0864 U D vertex create "L" coordinates -0.5616 0.3024 vertex create "M" coordinates 0.7776 0.3024 vertex create "N" coordinates 0.7776 -0.3024 vertex create "O" coordinates -0.5616 -0.3024 vertex create "P" coordinates -4.32 4.32 vertex create "Q" coordinates 8.64 4.32 vertex create "R" coordinates 8.64 -4.32 vertex create "S" coordinates -4.32 -4.32 /Noi cac diem lai edge create "B1" center2points "X" "B" "1" minarc arc edge create "23" center2points "Y" "2" "3" minarc arc edge create "45" center2points "U" "4" "5" minarc arc edge create "6D" center2points "V" "6" "D" minarc arc edge create "AB" straight "A" "B" edge create "12" straight "1" "2" edge create "3C" straight "3" "C" edge create "C4" straight "C" "4" edge create "56" straight "5" "6" edge create "DE" straight "D" "E" edge create "EF" straight "E" "F" edge create "FG" straight "F" "G" edge create "GA" straight "G" "A" R L T C C edge create "HI" straight "H" "I" edge create "IJ" straight "I" "J" U D edge create "JK" straight "J" "K" edge create "KH" straight "K" "H" edge create "AH" straight "A" "H" edge create "AK" straight "A" "K" edge create "EI" straight "E" "I" edge create "EJ" straight "E" "J" edge create "LM" straight "L" "M" edge create "MN" straight "M" "N" edge create "NO" straight "N" "O" edge create "OL" straight "O" "L" edge create "HL" straight "H" "L" edge create "KO" straight "K" "O" edge create "IM" straight "I" "M" edge create "JN" straight "J" "N" edge create "PQ" straight "P" "Q" edge create "QR" straight "Q" "R" edge create "RS" straight "R" "S" edge create "SP" straight "S" "P" edge create "LP" straight "L" "P" edge create "OS" straight "O" "S" edge create "MQ" straight "M" "Q" edge create "NR" straight "N" "R" C C /Tao mat R L T face create "Face1" wireframe "KH" "AH" "AK" real face create "Face2" wireframe "AH" "AB" "B1" "12" "23" "3C" "C4" U D "45" "56" "6D" "DE" "EI" "HI" real face create "Face3" wireframe "EI" "EJ" "IJ" real face create "Face4" wireframe "GA" "EF" "FG" "AK" "EJ" "JK" real face create "Face5" wireframe "KO" "KH" "HL" "OL" real face create "Face6" wireframe "HL" "HI" "IM" "LM" real face create "Face7" wireframe "IM" "IJ" "JN" "MN" real face create "Face8" wireframe "KO" "JK" "JN" "NO" real face create "Face9" wireframe "LP" "OL" "OS" "SP" real face create "Face10" wireframe "MQ" "LM" "LP" "PQ" real face create "Face11" wireframe "NR" "MN" "MQ" "QR" real face create "Face12" wireframe "NR" "NO" "OS" "RS" real /Gop mat face merge "Face1" "Face2" mergelower face merge "Face1" "Face3" mergelower face merge "Face1" "Face4" mergelower face merge "Face5" "Face6" mergelower face merge "Face5" "Face7" mergelower face merge "Face5" "Face8" mergelower face merge "Face9" "Face10" mergelower face merge "Face9" "Face11" mergelower face merge "Face9" "Face12" mergelower /Chia diem tren doan thang C C R L T U D edge picklink "AB" "B1" "12" "23" "3C" "C4" "45" "56" "6D" "DE" "EF" "FG" "GA" edge mesh "AB" "B1" "12" "23" "3C" "C4" "45" "56" "6D" "DE" "EF" "FG" "GA" successive ratio1 size 0.001 edge picklink "KH" "HI" "IJ" "JK" edge mesh "KH" "HI" "IJ" "JK" successive ratio1 size 0.002 edge picklink "LM" "MN" "NO" "OL" edge mesh "LM" "MN" "NO" "OL" successive ratio1 size 0.05 edge picklink "PQ" "QR" "RS" "SP" edge mesh "PQ" "QR" "RS" "SP" successive ratio1 size 0.15 /Tao luoi face mesh "Face1" pave size face mesh "Face5" triangle size face mesh "Face9" pave size /Dieu kien bien physics create "MCN" btype "WALL" edge "AB" "B1" "12" "23" "3C" "C4" "45" "56" "6D" "DE" "EF" "FG" "GA" physics create "DK_VAO" btype "VELOCITY_INLET" edge "SP" physics create "BIEN_TREN" btype "WALL" edge "PQ" physics create "BIEN_DUOI" btype "WALL" edge "RS" C C physics create "DK_RA" btype "PRESSURE_OUTLET" edge "QR" /Tao vung R L T U D physics create "vung1" ctype "FLUID" face "Face1" physics create "vung2" ctype "FLUID" face "Face5" physics create "vung3" ctype "FLUID" face "Face9" / Xuat file export fluent5 "0.2.msh" nozval C C U D R L T C C U D R L T C C U D R L T C C U D R L T C C U D R L T C C U D R L T C C U D R L T C C U D R L T C C U D R L T ... Trang Hình 1.1 Hình 1.2 - Hình 1.3 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 U D 16 21 21 22 22 23 Hình 2.6 24 Hình 2.7 26 Hình 2.8 27 Hình 2.9 Hình. .. -D ốn 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... 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