揭秘大桥“抖动”现象:操作教程与原理分析

2020年5月5日,网友爆料称虎门大桥发生异常抖动,从拍摄的视频来看大桥的桥面在大风影响下像波浪一样起伏不定,随后大桥被关闭。

那么,大桥为什么会抖动呢?

其实,早在1940年,著名的塔科马大桥就以亲身经历给我们展示了这种抖动的原因,具体感兴趣的朋友可以自行搜索,而当时的设计者莱昂·莫伊塞夫的职业生涯也走到了尽头。

现在,这个抖动的直观原因已经非常明确了,今天小索就用SOLIDWORKS带大家用实际行动来证实一下,是什么使万吨大桥抖动起来的。

验 证 步 骤

首先,我们打开SOLIDWORKS,加载SOLIDWORKS Flow Simulation;

第二步,打开大桥模型(缩小版交易大桥模型);

注:模型获取方式,私信回复“大桥模型”
操作教程 | 还原大桥“抖动”的背后原因的图1

第三步,把不必要的特征压缩掉,只留桥面,我们在SOLIDWORKS Flow Simulation里新建算例,利用向导,非常简单,条件如下:



1)单位系统选择全部默认,下一步;

分析类型如下:
操作教程 | 还原大桥“抖动”的背后原因的图2



2)默认流体选择空气:
操作教程 | 还原大桥“抖动”的背后原因的图3


3)壁面条件,选择默认;    


4)最后,初始条件我们选择X方向速度为12m/s,相当于6级风左右;
操作教程 | 还原大桥“抖动”的背后原因的图4


之后,SOLIDWORKS Flow Simulation自动为我们生成算例树,我们把计算域更改为2D平面,大致设置计算域大小,如下图:
操作教程 | 还原大桥“抖动”的背后原因的图5

接下来,我们插入全局目标,就是我们想知道的结果,在这里,插入一个X方向的速度,就完成了;其他我们不做调整,直接计算,来看SOLIDWORKS Flow Simulation给我们一个什么结果。

  • 链接: SOLIDWORKS Flow Simulation还原虎门大桥颤抖背后原因

通过结果,我们可以看出, 风从桥上下两面通过而产生的这个现象就是卡门涡街,而为了避免卡门涡街的危害,新桥都已经采用桁架梁结构。

通过简化模型的运算,我们看到了仿真运算的另一面,就是设计验证的重要性,用SOLIDWORKS Flow Simulation 5分钟即可完成验证,从而避免重大问题出现。





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