第36卷第2期2023年4月振动工程学报JournalofVibrationEngineeringVol.36No.2Apr.2023Scruton数对小宽高比H型断面典型攻角风致振动的影响高广中1，韦立博1，马腾飞2，薛晓锋1，李加武1，严庆辰1（1.长安大学公路学院，陕西西安710064；2.华设设计集团股份有限公司，江苏南京210006）摘要:驰振是一种易发于细长钝体构件的横风向气动失稳现象，质量阻尼参数是影响结构驰振特性的关键参数之一。为探究质量阻尼参数对小宽高比H型断面驰振的影响规律，本研究以曾家岩嘉陵江大桥H型吊杆为工程背景，针对宽高比B/D=1.91的H型断面进行节段模型风洞试验，得到典型风攻角下驰振响应特征，并分别研究了质量、阻尼参数变化所引起的Scruton数变化对大攻角驰振响应的影响规律，探讨了Scruton作为单一参数描述质量阻尼参数影响的可行性。试验结果表明：宽高比B/D=1.91的H型截面在风攻角0°和70°出现非定常大振幅驰振，当Scruton数增大，70°攻角的驰振振幅⁃风速曲线变化较0°攻角更显著；攻角0°和70°下的驰振临界风速均低于准定常理论值，采用经典准定常理论预测结果偏于危险，0°攻角相较70°攻角的起振风速更低，更容易发生风致振动，并且非定常驰振现象显著；阻尼比和质量比对不同风攻角下驰振的影响不同，在风攻角0°下，两者可近似由Scruton数统一表示，但在大攻角70°下，不能简单地由Scruton数表示。关键词:驰振；细长结构；H型断面；风洞试验；Scruton数；风攻角中图分类号:U441+.3文献标志码:A文章编号:1004-4523（2023）02-0311-08DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.02.002引言近年来，随着桥梁建造技术的进步以及新材料的应用，中国桥梁结构正朝着大跨、轻柔的方向发展。H型吊杆作为大跨拱桥和钢桁架桥的关键构件，具有长细比大，阻尼比小的特点。与水平放置的桥梁主梁不同，竖向安装的H型吊杆可能受到风向角0°~360°的影响，需要检验大风向角下的风振性能，这也对抗风性能提出了更高要求。相比于圆形截面的吊杆，钝体H型截面气动性能更差，更容易在常遇风速下出现各种风致振动问题，甚至发生破坏。驰振是细长柔性结构在横风向出现的一种发散性自激振动，一旦超过驰振临界风速，其振幅会随着风速增加而增大［1］。横风向驰振失稳主要是由钝体断面前缘拐角发生流动分离形成的尾流与结构的相互作用引起的，顺风向的尺寸B与迎风面高度D的比值B/D是重要的影响因素之一［2⁃4］。Parkinson［5］发现在均匀流下，当钝体断面的宽高比B/D在0.75~3范...
