数値流体解析による橋梁の渦励振応答振幅評価
近年の計算機能力の向上に伴い、長大橋の耐風設計における数値流体解析の利用に向けた検討が進められている。本研究では、強制加振法を用いて箱桁橋梁断面に作用する非定常空気力をLarge Eddy Simulation (LES)で評価し、非定常空気力係数の風速および振幅依存性を用いて、渦励振の応答振幅評価を行った。渦励振発現風速域では、非定常空気力係数に明確な振幅依存性が確認され、渦励振の発現風速域を適切に評価できることが確認された。また、強制加振法では比較的短い評価時間で非定常空気力係数を安定的に算出でき、自由振動法と比較して計算コストの低減が期待できる。
Evaluation of Vortex-Induced Vibration Amplitude of a Bridge Girder using Large
Eddy Simulation
Recent development of High Performance Computing enables Computer Aided Engineering in many engineering field. The application of Computational Fluid Dynamics (CFD) in the wind resistant design of long-span bridges is now being investigated. The unsteady aerodynamic forces on the oscillating bridge section are evaluated using Large Eddy Simulation in the present study, and the vortex-induced vibration amplitudes are estimated from the dependency of flutter derivatives on oscillating amplitudes and wind speeds. The onset wind speed range of vortexinduced vibration can be evaluated appropriately. The application of forced vibration method on vortex-induced vibration amplitude evaluation in CFD enables to reduce computational cost compared to the free vibration method.
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