西部山區(qū)某懸索橋橋址處風環(huán)境實測及CFD數(shù)值模擬.pdf

1、進入21世紀后，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益加快，交通網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜。尤其是西部開發(fā)戰(zhàn)略的實施，使得我國西部建設(shè)煥發(fā)新的生機，大型橋梁建設(shè)，跨度越來越大，型式越來越多樣化。然而由于西部山區(qū)本身地形的復(fù)雜性，導(dǎo)致地區(qū)風場特性差異較為明顯，而對于大跨度橋梁而言，橋梁抗風始終是整個橋梁設(shè)計的重中之重，對于合理確定橋梁設(shè)計的基本風速，橋梁風剖面，以及橋梁脈動風特性是橋梁設(shè)計者考慮橋梁結(jié)構(gòu)風致振動的基礎(chǔ)，也是橋梁抗風設(shè)計的首要問題。本次風場研究工作是以寸

2、灘長江大橋(主跨880米的懸索橋)的建設(shè)為依托，通過對現(xiàn)場實測風速數(shù)據(jù)的分析以及利用大型流體計算軟件Fluent進行橋址區(qū)風場數(shù)值模擬來求得風場特性參數(shù)。
　　從現(xiàn)場風速實測分析，主要是通過對現(xiàn)場橋塔施工塔架外伸角鋼每隔10米安裝風速儀，并將風速采集儀安置在塔架中間，連續(xù)采集風速數(shù)據(jù)，對風速數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的統(tǒng)計分析，以得到橋址區(qū)實測的風場特性。主要的風場特性包括脈動風特性及平均風特性。平均風特性包括確定100年重現(xiàn)期下的基本風速，平

3、均風向角、平均風攻角隨時間的變化規(guī)律和風玫瑰圖；脈動風特性則主要研究了脈動風速的湍流強度、陣風因子，紊流積分尺度以及采用和規(guī)范相一致的風速譜擬合得到橋址區(qū)實際風速功率譜。
　　從數(shù)值模擬角度分析風場特性，首先利用Google地圖精確的導(dǎo)出橋址區(qū)三維地形坐標值，再利用逆向軟件imageware對上面得到的三維坐標進行自由曲面擬合，得到橋址區(qū)的地形圖，將得到的地形圖再次導(dǎo)入到Fluent的前處理軟件Gambit中建立橋址區(qū)風場模型，然