基于CFD的人行懸索橋氣動(dòng)干擾效應(yīng)數(shù)值仿真
本文選題:人行懸索橋 切入點(diǎn):計(jì)算流體力學(xué) 出處:《河北大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:目前的人行懸索橋由于其剛度和阻尼較小,從而造成抗風(fēng)穩(wěn)定性能較低,無法保證人們對(duì)于安全問題的需求。因此為能夠較好地解決該問題,本文采用有限體積法對(duì)不同截面的懸索橋受氣流隨機(jī)荷載擾動(dòng)性的影響進(jìn)行了數(shù)值仿真。本文以張家界玻璃橋?yàn)檠芯繉?duì)象,運(yùn)用流體計(jì)算軟件中的κ-ε湍流模型和N-S方程,對(duì)三種不同橫斷面懸索橋進(jìn)行求解。首先,對(duì)其現(xiàn)有主梁(分離式雙箱截面)橫斷面進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到其結(jié)果并不理想。其次,對(duì)張家界玻璃橋主梁的斷面形式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),將其改為常規(guī)流線型斷面進(jìn)行數(shù)值仿真,并將該結(jié)果與最初斷面進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明常規(guī)流線型斷面形式要比分離式斷面形式受氣流擾動(dòng)較小。最后,計(jì)算了橢圓流線型橋梁斷面,并通過分析這三種主梁斷面得到橢圓流線型主梁斷面受氣流擾動(dòng)性最小?傊,在設(shè)計(jì)、建設(shè)懸索橋主梁時(shí),將主梁斷面設(shè)計(jì)為橢圓流線型,可以減少流經(jīng)懸索橋主梁斷面的氣流的分離,進(jìn)而提高其氣動(dòng)性能,改善其抗風(fēng)穩(wěn)定性。
[Abstract]:Due to its low stiffness and damping, the current pedestrian suspension bridge has lower wind stability and can not guarantee the need for safety. Therefore, the problem can be solved better. In this paper, the finite volume method is used to simulate the influence of random air load on suspension bridges with different sections. Taking Zhangjiajie glass bridge as an object of study, the 魏-蔚 turbulence model and N-S equation are used in fluid calculation software. Three kinds of different cross-section suspension bridges are solved. Firstly, numerical simulation of the existing main girder (split double-box section) is carried out, and the results are not satisfactory. The section form of the main girder of Zhangjiajie glass bridge is optimized and changed into a conventional streamlined section for numerical simulation, and the result is compared with the original section. The results show that the conventional streamlined section is less disturbed by the air flow than the split section. Finally, the elliptical streamline section of the bridge is calculated. By analyzing the three sections of the main beam, it is found that the section of the elliptical streamline main beam is least disturbed by the airflow. In short, when designing and constructing the main girder of the suspension bridge, the section of the main beam is designed as the elliptical streamline type. The separation of air flow through the main girder section of suspension bridge can be reduced, and its aerodynamic performance and wind-resistant stability can be improved.
【學(xué)位授予單位】:河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:U448.25
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1566067
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