橋塔繞流與流固耦合的數(shù)值模擬.pdf

1、橋梁作為現(xiàn)代社會(huì)中重要的建筑形式有著不可或缺的作用，特別是近幾年來(lái)立體交通的大力發(fā)展，使得橋梁在交通中的作用更加明顯。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)用的進(jìn)步更是突飛猛進(jìn)，高橋塔、大跨度的斜拉、懸索橋的數(shù)量不斷增加。橋塔作為大跨度斜拉、懸索橋的主要承重結(jié)構(gòu)，對(duì)整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定起著決定性的作用。大跨度的斜拉與懸索橋，往往都需要建造數(shù)十米甚至上百米的橋塔，過(guò)大的長(zhǎng)細(xì)比，使得橋塔在流場(chǎng)中受到氣體的作用容易發(fā)生變形或振動(dòng)，從而影響了整

2、個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此，深入細(xì)致地研究橋塔在流場(chǎng)中的受力特性非常有必要。 本文采用CFD方法，在對(duì)橋塔進(jìn)行繞流分析的基礎(chǔ)上，還對(duì)橋塔一氣流的相互作用進(jìn)行了流固耦合的數(shù)值模擬分析。應(yīng)用有限元軟件ANSYS/FLOTRAN，選用RNG k-ε湍流模型，根據(jù)橋塔的外型特點(diǎn)，從最簡(jiǎn)單的圓柱、方柱繞流進(jìn)行數(shù)值模擬，進(jìn)而，對(duì)橋塔的外型進(jìn)行簡(jiǎn)化，建立橋塔模型進(jìn)行流固耦合作用的數(shù)值模擬分析。文中給出了繞流場(chǎng)的矢量場(chǎng)、速度、壓力分布的圖像，根據(jù)