CFD方法研究橋梁斷面三分力系數(shù)的雷諾數(shù)效應(yīng).pdf

1、在橋梁抗風(fēng)研究中，三分力系數(shù)是影響橋梁抗風(fēng)分析精度的重要參數(shù)。隨著橋梁斷面流線化、橋梁結(jié)構(gòu)分析的精細(xì)化，橋梁斷面三分力系數(shù)的雷諾數(shù)效應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)分析、計(jì)算的影響日漸突出，回避橋梁斷面雷諾數(shù)效應(yīng)的影響必將會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)、分析帶來失真甚至危險(xiǎn)的結(jié)果。盡管近年來越來越多的國內(nèi)外學(xué)者開始關(guān)注橋梁斷面的雷諾數(shù)效應(yīng)，有針對性地開展了大量研究，但因不同橋梁斷面的雷諾數(shù)效應(yīng)千差萬別，因此所能解決的僅僅是某一類型的工程實(shí)際問題，對橋梁斷面雷諾數(shù)

2、效應(yīng)的總體性研究是被動(dòng)的，且研究方法單一，研究系統(tǒng)性差，難以指導(dǎo)工程實(shí)踐。 目前研究該問題的主要手段是風(fēng)洞試驗(yàn)，研究方法較為成熟，但風(fēng)洞試驗(yàn)周期長，而且需要消耗大量的人力和物力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)(CFD)在結(jié)構(gòu)風(fēng)工程中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，采用CFD方法計(jì)算與風(fēng)荷載相關(guān)的物理量已經(jīng)完全可能。CFD方法可以按照實(shí)際尺寸進(jìn)行計(jì)算，以避免風(fēng)洞試驗(yàn)只能進(jìn)行縮尺試驗(yàn)的不足：成本低，速度快；資料完備；具有模擬真實(shí)和理想條件的

3、能力。 本文采用商用CFD軟件FLUENT對兩種典型橋梁斷面：流線型斷面和II型斷面的三分力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，對其建立了實(shí)際尺度的模型，選擇了合理的網(wǎng)格劃分形式，并分別應(yīng)用了三種不同的湍流模型--標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型，Reynolds應(yīng)力方程模型(RSM)及Spalart-Allmaras(S.P)模型，將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)論相對比，得到一些非常有意義的結(jié)論。作為工程應(yīng)用，還進(jìn)一步進(jìn)行了不同雷諾數(shù)下蘇通橋斷面的