山地城市橋址復雜風場特性研究.pdf

1、十三五規(guī)劃把深入實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略放在優(yōu)先位置，大跨度橋梁的建設是必不可少的。橋址風場特性研究歷來是橋梁抗風問題研究中的熱點，而對山地城市橋址復雜風場特性研究相對較少。一味的采用規(guī)范必將導致與實際結(jié)果出現(xiàn)偏差較大的情況，隨著CFD技術的飛速發(fā)展、風洞實驗的產(chǎn)生，給研究缺少氣象資料的地區(qū)的學者帶來了福音。本文對復雜山地城市重慶朝天門長江大橋的橋址進行了以下幾方面的研究:
　　①結(jié)合橋梁風工程歷史，產(chǎn)述風對結(jié)構(gòu)的作用，以重慶朝天門長江

2、大橋橋址的風場特性為研究對象。綜述國內(nèi)外山地風場特性的研究現(xiàn)狀特性及成果、理論、方法。簡述了橋梁抗風措施及脈動風模擬的兩種方法。
　　②介紹了四大流體力學基本方程:連續(xù)方程、運動方程、納維斯托克斯方程以及能量守恒方程，并描述了納維斯托克斯方程四種解法的優(yōu)缺點。此外還介紹了復雜邊界層的形成機理及其特性，風洞實驗原理的四個準則:幾何相似、運動相似、動力相似、邊界條件相似。
　?、劢柚鶪oogle Earth高程提取工具獲取復雜山

3、地高程數(shù)據(jù)，經(jīng)坐標轉(zhuǎn)換導入Gambit中直接生成復雜山地地形表面。結(jié)合日本和中國抗風規(guī)范選取合適的UDF風剖面，對比湍流模型，選擇非平衡壁面函數(shù)及RNS湍流模型來模擬近地面流體復雜運動特性。對重慶朝天門長江大橋周圍山地地形進行模型風洞實驗，測得主梁至拱頂每隔20m的風速，采用數(shù)值模擬與理論計算同風洞實驗數(shù)據(jù)進行對比。得出了如下結(jié)論:借用Google Earth高程提取工具輔助Gambit建立復雜山地地形具有很高的可靠性;數(shù)值模擬復雜山地