橋下凈高對(duì)大跨橋梁主梁氣動(dòng)特性的影響.pdf

1、大跨度橋梁由于結(jié)構(gòu)形式和地形條件不同可能具有不同的橋下凈高?？绾訕蛄涸谟昙竞涂菟久媾R顯著的水面漲落，跨海大橋受到氣候和洋流等的影響，海面高度也會(huì)發(fā)生改變，這些因素都能夠使得橋梁下部凈高產(chǎn)生明顯變化。大跨度橋梁結(jié)構(gòu)柔度大，對(duì)風(fēng)的作用敏感，因此這種由于橋下凈高變化而產(chǎn)生的對(duì)橋梁主梁氣動(dòng)特性的影響在設(shè)計(jì)時(shí)不得不進(jìn)行考慮。目前對(duì)這一問題的研究成果不多，因此本文對(duì)此進(jìn)行研究，具體是通過計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法，進(jìn)行二維數(shù)值模擬分析。

2、　　首先，對(duì)方柱繞流進(jìn)行了二維數(shù)值模擬，以驗(yàn)證本文計(jì)算方法的合理性。得到了方柱三分力系數(shù)、渦脫斯托羅哈數(shù)St、方柱表面風(fēng)壓系數(shù)分布和流場(chǎng)特性等結(jié)果。計(jì)算結(jié)果與風(fēng)洞試驗(yàn)吻合較好，表明本文采用的SSTk-ω湍流模型具有良好的精度。對(duì)方柱繞流的雷諾數(shù)效應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明在1.0×103到1.0×105量級(jí)內(nèi)，雷諾數(shù)效應(yīng)不明顯。
　　然后，研究邊界條件對(duì)矩形截面主梁氣動(dòng)特性的影響。選取寬高比為5的矩形截面主梁為研究對(duì)象，對(duì)不同橋下凈

3、高時(shí)，矩形截面主梁的繞流進(jìn)行二維數(shù)值模擬。計(jì)算得到了矩形截面主梁三分力系數(shù)、渦脫斯托羅哈數(shù)St、矩形表面風(fēng)壓系數(shù)分布和流場(chǎng)特性等結(jié)果。對(duì)比各工況結(jié)果，定量分析了橋下凈高對(duì)矩形截面主梁氣動(dòng)特性的具體影響。
　　最后，研究橋下凈高對(duì)大跨橋梁主梁氣動(dòng)特性的影響。選取某實(shí)橋閉口流線型鋼箱梁斷面為研究對(duì)象，對(duì)不同橋下凈高下，橋梁主梁氣動(dòng)特性進(jìn)行了二維數(shù)值模擬。計(jì)算得到不同橋下凈高時(shí)，橋梁主梁斷面三分力系數(shù)、渦脫斯托羅哈數(shù)St、橋梁主梁斷面表