JPH01240835A - 風洞模型実験方法および風洞実験用模型 - Google Patents
風洞模型実験方法および風洞実験用模型Info
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- JPH01240835A JPH01240835A JP6849688A JP6849688A JPH01240835A JP H01240835 A JPH01240835 A JP H01240835A JP 6849688 A JP6849688 A JP 6849688A JP 6849688 A JP6849688 A JP 6849688A JP H01240835 A JPH01240835 A JP H01240835A
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- model
- wind tunnel
- main tower
- suspension bridge
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- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000008846 dynamic interplay Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、吊橋完成系における主塔などの耐風性を検
討する風洞模型実験方法およびこの方法に使用する風洞
実験用模型に関するものである。
討する風洞模型実験方法およびこの方法に使用する風洞
実験用模型に関するものである。
完成吊橋の主塔の耐風性をトンネル風洞で検討する場合
、次の３つの方式がある。
、次の３つの方式がある。
■ 吊橋の全体模型のうち、風洞に入る主塔近傍だけを
精密化し、他の部分は風洞をぶち抜いて設置する。
精密化し、他の部分は風洞をぶち抜いて設置する。
■ 吊橋の半橋分の精密模型を作り、半橋全体を風洞に
入れる。
入れる。
■ 主塔の精密模型だけを風洞に入れる。
しかしながら、■の場合には、風洞の改造が必要であり
、模型全体が非常に高価となる。
、模型全体が非常に高価となる。
■の場合には、他の半橋分との動的境界条件が明確でな
い。■の場合は、フリースタンディングか塔頂を固定す
るかしており、主ケーブルや補剛桁と主塔との間の動的
相互作用が明確でない。
い。■の場合は、フリースタンディングか塔頂を固定す
るかしており、主ケーブルや補剛桁と主塔との間の動的
相互作用が明確でない。
この発明は前述のような事情に鑑みて提案されたもので
、その目的は、安易な模型で正確な風洞実験を行い得る
風洞模型実験方法および風洞実験用模型を提供すること
にある。
、その目的は、安易な模型で正確な風洞実験を行い得る
風洞模型実験方法および風洞実験用模型を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段］
本発明の風洞模型実験方法は、吊橋主塔模型に重鍾と緩
衝部材からなる動的境界条件を付加して全体模型と等価
な部分模型を風洞内に構成し、この部分模型により風洞
実験を行うようにしたものである。
衝部材からなる動的境界条件を付加して全体模型と等価
な部分模型を風洞内に構成し、この部分模型により風洞
実験を行うようにしたものである。
本発明の風洞実験用模型は、吊橋主塔模型を下部ターン
テーブルに立設し、前記主塔模型の上端部に、一端を前
記下部ターンテーブルと同期して回転する上部ターンテ
ーブルに緩衝部材と重鍾を介して連絡されたケーブルを
接続したものである。
テーブルに立設し、前記主塔模型の上端部に、一端を前
記下部ターンテーブルと同期して回転する上部ターンテ
ーブルに緩衝部材と重鍾を介して連絡されたケーブルを
接続したものである。
風洞内の送風により部分模型が指導するが、付加した動
的境界条件により、部分模型と完成系内に存在するのと
同等の運動を行う。
的境界条件により、部分模型と完成系内に存在するのと
同等の運動を行う。
動的境界条件は、重鍾と緩衝部材とを用いることにより
、簡単な構成によって動的な等価系を主塔模型に付加で
きる。
、簡単な構成によって動的な等価系を主塔模型に付加で
きる。
上下のターンテーブルにより、迎角を変化させることが
できる。
できる。
〔実 施 例］
以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する
。
。
第１図に示すように、吊橋全体模型（以下、全体模型と
いう）を使用する代わりに、吊橋主塔模型に動的境界条
件を付加して全体模型と等価の吊橋部分模型１（以下、
部分模型という）を用いる。
いう）を使用する代わりに、吊橋主塔模型に動的境界条
件を付加して全体模型と等価の吊橋部分模型１（以下、
部分模型という）を用いる。
動的境界条件は、最も簡単な構成のばね・マス系が良く
、ばね３・マス４・ばね５の上端を上部に固定し、塔頂
６にストッパ７を介して橋軸方向に水平配設されたケー
ブル８を滑車９により上方へ向け、その端部をばね３・
マス４・ばね５の下端に接続する。
、ばね３・マス４・ばね５の上端を上部に固定し、塔頂
６にストッパ７を介して橋軸方向に水平配設されたケー
ブル８を滑車９により上方へ向け、その端部をばね３・
マス４・ばね５の下端に接続する。
このようなばね・マス系のばね定数・マスは次のような
プロセスの固有値計算で決定される。
プロセスの固有値計算で決定される。
（１）吊橋全体系の固有値解析を行い、主塔のモードを
計算する。
計算する。
（１１）ばね・マス系を付加した部分模型１の固有値解
析を行い、主塔模型２のモードを計算し、上記のモード
と比較する。
析を行い、主塔模型２のモードを計算し、上記のモード
と比較する。
（ｉｊ）両モードが一致するように、ばね３・マス４・
ばね５のばね定数・マスを決定する。
ばね５のばね定数・マスを決定する。
以上のような構成において、橋軸直角方向から送風する
と、主塔模型２がカルマン渦により橋軸方向に振動する
。この時、塔頂６も同時に振動するが、この時の動的な
力は、ス）ｙパフ。
と、主塔模型２がカルマン渦により橋軸方向に振動する
。この時、塔頂６も同時に振動するが、この時の動的な
力は、ス）ｙパフ。
滑車９．ケーブル８を介してばね５．マス４゜ばね３に
伝達される。
伝達される。
この状態で、ばね・マスからなる動的境界条件は、吊橋
の主ケーブルと動的に等価系にしであるので、主塔模型
２は、主塔が完成系内に存在するのと同等の運動をする
ことになる。従って、全体模型を使用しなくとも、等価
な部分模型１により、吊橋完成系内の主塔の耐風性状を
照査することが可能である。
の主ケーブルと動的に等価系にしであるので、主塔模型
２は、主塔が完成系内に存在するのと同等の運動をする
ことになる。従って、全体模型を使用しなくとも、等価
な部分模型１により、吊橋完成系内の主塔の耐風性状を
照査することが可能である。
また、主塔模型２を下部ターンテーブルＩＯ上に立設し
、ばね、・マス系の上端を上部ターンテーブル１１の下
面に固定し、両テーブル１０゜１１を同期して回転する
ように構成すれば、迎角を変化させることができる。さ
らに、ばね・マス系を防風カバー１２により覆うように
すれば、ばね・マス系の風の影響を極少にすることがで
きる 他の方向の振動に対しては、第３図、第４図のようにす
ることにより対処できる。
、ばね、・マス系の上端を上部ターンテーブル１１の下
面に固定し、両テーブル１０゜１１を同期して回転する
ように構成すれば、迎角を変化させることができる。さ
らに、ばね・マス系を防風カバー１２により覆うように
すれば、ばね・マス系の風の影響を極少にすることがで
きる 他の方向の振動に対しては、第３図、第４図のようにす
ることにより対処できる。
第２図は第１図と同様の振動方向の例であるが、滑車を
用いずにばね・マス系を水平に配設している。
用いずにばね・マス系を水平に配設している。
第３図は、橋軸直角方向の振動、第４図はねじり振動に
対する等価系であり、これらにおいても適宜、ばね定数
やマスが決定される。また、第４図においては、ばね・
マス系と塔頂６とを力伝達棒１３を介して接続する。
対する等価系であり、これらにおいても適宜、ばね定数
やマスが決定される。また、第４図においては、ばね・
マス系と塔頂６とを力伝達棒１３を介して接続する。
なお、以上は主塔について説明したが、これに限らず、
３径間連続橋の中央径間にも適用できる。この場合、中
央径間だけを模型化し、それに必要な動的境界条件を付
加することになる。
３径間連続橋の中央径間にも適用できる。この場合、中
央径間だけを模型化し、それに必要な動的境界条件を付
加することになる。
（発明の効果〕
本発明は以上のような構成からなるので、次のような効
果を奏する。
果を奏する。
（ｉ）主塔模型に動的境界条件を付加するだけで全体模
型と等価の部分模型を構成することができ、簡単な構成
で正確な風洞実験を行える。
型と等価の部分模型を構成することができ、簡単な構成
で正確な風洞実験を行える。
（ｉｉ ）重鍾と緩衝部材を用いることにより模型のコ
ストダウンを図れる。
ストダウンを図れる。
（ｉｊ）同期して回転する上下のターンテーブルを用い
ることにより、迎角を容易に変化させることができる。
ることにより、迎角を容易に変化させることができる。
第１図は本発明に係る模型を示す斜視図、第２図はその
変形例を示す平面図、第３図、第４図は振動方向の異な
る場合の例を示す平面図である。 ■・・吊橋部分模型、２・・吊橋主塔模型、３．５・・
ばね、４・・マス、６・・塔頂、７・・ストッパ、８・
・ケーブル、９・・滑車、１０・・下部ターンテーブル
、１１・・上部ターンテーブル、１２・・防風カバー、
１３・・力伝達棒。 茅１図 第２図 第３図 第４図
変形例を示す平面図、第３図、第４図は振動方向の異な
る場合の例を示す平面図である。 ■・・吊橋部分模型、２・・吊橋主塔模型、３．５・・
ばね、４・・マス、６・・塔頂、７・・ストッパ、８・
・ケーブル、９・・滑車、１０・・下部ターンテーブル
、１１・・上部ターンテーブル、１２・・防風カバー、
１３・・力伝達棒。 茅１図 第２図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）吊橋主塔模型に重鍾と緩衝部材とからなる動的境
界条件を付加して全体模型と等価な部分模型を風洞内に
構成し、この部分模型により風洞実験を行うことを特徴
とする風洞模型実験方法。 - （２）吊橋主塔模型に重鍾と緩衝部材とからなる動的境
界条件を付加して全体模型と等価な部分模型を風洞内に
構成することを特徴とする風洞実験用模型。 - （３）前記吊橋主塔模型を下部ターンテーブルに立設し
、前記主塔模型の上端部に、一端を前記下部ターンテー
ブルと同期して回転する上部ターンテーブルに緩衝部材
と重鍾を介して連絡されたケーブルを接続してなること
を特徴とする風洞実験用模型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6849688A JPH01240835A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 風洞模型実験方法および風洞実験用模型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6849688A JPH01240835A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 風洞模型実験方法および風洞実験用模型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240835A true JPH01240835A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13375363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6849688A Pending JPH01240835A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 風洞模型実験方法および風洞実験用模型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01240835A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692309A (zh) * | 2012-05-10 | 2012-09-26 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种应用于台风风场的输电线风洞试验系统及方法 |
| CN102853989A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-02 | 广东电网公司佛山供电局 | 摆式气弹模型及气弹模型测震风洞试验方法 |
| CN105387989A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-09 | 中国石油天然气管道工程有限公司 | 在管道模型上设置金属丝模拟悬索管道桥抗风特性的方法 |
| CN106053011A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-10-26 | 国网新疆电力公司电力科学研究院 | 带刚度可调节u型弹簧片的圆管输电塔气弹性模型 |
| CN106289711A (zh) * | 2016-08-05 | 2017-01-04 | 国网新疆电力公司电力科学研究院 | 一种适用于格构式圆形钢管输电塔的风洞测力试验方法 |
| CN108931354A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-04 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于输电塔气动弹性模型的固定装置 |
| WO2020258449A1 (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 大连理工大学 | 自然风场中桥梁大振幅竖向和扭转耦合自由振动试验装置 |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP6849688A patent/JPH01240835A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692309A (zh) * | 2012-05-10 | 2012-09-26 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种应用于台风风场的输电线风洞试验系统及方法 |
| CN102692309B (zh) * | 2012-05-10 | 2014-12-10 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种应用于台风风场的输电线风洞试验系统及方法 |
| CN102853989A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-02 | 广东电网公司佛山供电局 | 摆式气弹模型及气弹模型测震风洞试验方法 |
| CN105387989A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-09 | 中国石油天然气管道工程有限公司 | 在管道模型上设置金属丝模拟悬索管道桥抗风特性的方法 |
| CN106053011A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-10-26 | 国网新疆电力公司电力科学研究院 | 带刚度可调节u型弹簧片的圆管输电塔气弹性模型 |
| CN106289711A (zh) * | 2016-08-05 | 2017-01-04 | 国网新疆电力公司电力科学研究院 | 一种适用于格构式圆形钢管输电塔的风洞测力试验方法 |
| CN108931354A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-04 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于输电塔气动弹性模型的固定装置 |
| WO2020258449A1 (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 大连理工大学 | 自然风场中桥梁大振幅竖向和扭转耦合自由振动试验装置 |
| US11293832B2 (en) | 2019-06-28 | 2022-04-05 | Dalian University Of Technology | Large-amplitude vertical-torsional coupled free vibration testing device for bridges in natural winds |
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