山区峡谷桥址地形模型过渡段优化

论文摘要

针对山区峡谷桥址地形模型入口边界确定问题,以贵州省湘江特大桥桥址处地形为依托,选择维多辛斯基曲线作为地形模型过渡段的基本曲线形式,采用计算流体动力学方法对不同曲线参数进行计算,并结合关联度权重确定法确定最优过渡段曲线参数。在此基础上设计并制作了几何缩尺比为1∶1 500的桥位地形模型,分别进行了有、无过渡段地形模型的风洞试验,对比了地形模型有、无过渡段对桥位桥面高度处横桥向风速、风攻角以及桥梁总长1/4跨、1/2跨、3/4跨风剖面的影响。过渡段曲线的二维数值模拟结果表明:采用最优过渡段可有效降低模型边界后方气流等效风攻角,并最大程度地保持入流风速,减小过渡段后湍流度;设置过渡段后风速场分布特性与入流参考风速场分布特性的一致性较好。地形模型风洞试验结果表明:曲线过渡段使风剖面逐渐抬升,气流过渡平缓,不存在明显的加速效应,剪切层发展较慢;设置过渡段后不同风剖面位置处平均风速较无过渡段时大,湍流强度较无过渡段时低;设置过渡段对桥梁主梁高度处风攻角存在一定的影响,但有、无过渡段时的风攻角变化趋势大致相同;采用优化后的过渡段使风剖面逐渐抬升,减小了"人为峭壁"对地形模型试验结果的影响,主梁高度处横桥向风速总体大于无过渡段时主梁高度处横桥向风速。

论文目录

• 0 引 言
• 1 基于CFD的过渡段曲线优化
•   1.1 过渡段曲线
•   1.2 过渡段曲线二维数值模拟
•     1.2.1 计算域和边界条件
•     1.2.2 计算结果
•   1.3 地形模型过渡段效果评估
•     1.3.1 评估方法
•     1.3.2 评估结果
• 2 山区峡谷桥址地形模型试验
•   2.1 工程概况
•   2.2 来流风场调试
•   2.3 试验工况
•   2.4 试验结果
•     2.4.1 沿桥跨方向不同位置风剖面
•     2.4.2 沿桥跨方向不同位置湍流度
•     2.4.3 沿桥轴线方向主梁高度处横桥向风速
•     2.4.4 沿桥轴线方向主梁高度处风攻角
• 3 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘志文,陈祥艳,陈政清

关键词: 桥梁工程,模型过渡段,风洞试验,山区峡谷地形,桥位风特性,数值模拟

来源: 中国公路学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室,湖南大学土木工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51478180,51778225)

分类号: U442

DOI: 10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.10.026

页码: 266-278

总页数: 13

文件大小: 1981K

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