Dry galloping of cable-stayed bridges inclined cables : an experimental study of bistability in critical flow regime
Galop sec des câbles inclinés des haubans de pont : Étude expérimentale de la bi-stabilité en régime d'écoulement critique
Résumé
This work deals with an experimental study about the aerodynamic behaviour of real cable sheaths. It focuses on the impact of surface irregularity of smooth and rough sheaths on critical flow. The first step consists of macroscopic and microscopic surface characterization of cable sheaths before proceeding to full scale wind tunnel testing. The results show strong spatial correlation of the circularity defect, unlike the roughness which is not correlated. The tools developed and used in this work (proper orthogonal decomposition, bifurcation diagram) demonstrate the impact of the circularity defect on the bistable phenomenon which is associated to dry galloping of stay cables. This influence is characterized by the enhancement of temporal and spatial correlation of the bi-stability along the cables. By using the same tools, the energy of eigen modes with respect to bi-stability was evaluated on inclined and noninclined cable configuration. Additionally, these experiments show some similarities between the aerodynamic behaviour of rough and smooth sheaths.
Ce travail a pour objet l'étude expérimentale du comportement aérodynamique de gaines réelles de haubans de ponts. L'étude s'est focalisée sur l'impact des défauts de surface sur le régime d'écoulement critique autour de gaines lisses et autour d'une gaine avec listel. La première étape a consisté à caractériser l'état de surface macroscopique et microscopique de ces gaines avant de procéder à une étude en soufflerie à échelle réelle. Les résultats démontrent une forte corrélation spatiale du défaut de circularité à la différence de la rugosité qui n'est pas corrélée. Les outils mis en place au cours de cette thèse (décomposition orthogonale aux valeurs propres, diagramme de bifurcation) ont mis en évidence l'influence de ce défaut de circularité sur le phénomène bistable associé au galop sec des câbles inclinés. Cette influence est caractérisée par une augmentation de la corrélation temporelle et spatiale du phénomène bistable le long du câble. Ces mêmes outils ont permis d'évaluer les énergies des modes propres relatifs à la bi-stabilité dans le cas des câbles inclinés et non-inclinés. En outre, ces essais ont mis en évidence des similitudes entre le comportement aérodynamique de gaines lisses et avec listel.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)