本文選題：高墩連續(xù)梁橋　切入點：箱梁截面繞流　出處：《西南交通大學》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,隨著計算機技術(shù)和數(shù)值方法的發(fā)展,計算流體動力學(CFD)在風工程研究領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文中采用CFD商業(yè)軟件Fluent對高墩連續(xù)梁橋的三分力系數(shù)、靜陣風荷載和流場特性進行數(shù)值模擬,主要內(nèi)容包括:(1)本文數(shù)值模擬中橋梁模型參考的原型為厄瓜多爾基多市Tramo橋。由于該橋的主梁為變截面梁,因此從中選取較有代表性的跨中截面和墩頂截面進行數(shù)值模擬,其截面高度分別為4.0m、7.0m和10.5m,截面寬度均為13.5m。(2)在均勻流中,分別建立截面高度為4.0m、7.0m和10.5m的跨中截面和墩頂截面的二維模型,并考慮風攻角為+3°、0°和-3°的情況,得到了各模型的三分力系數(shù)和斯托羅哈數(shù),及其隨梁高的變化趨勢,并對比分析了不同截面高度和不同風攻角對三分力系數(shù)、斯托羅哈數(shù)和流場的影響。(3)在均勻流中,以厄瓜多爾的Tramo橋為原型,建立三維足尺模型,對主梁高度為4.0m、7.0m和10.5m的梁段進行單獨監(jiān)測,并考慮風攻角為+3°、0°和-3°的情況,得到了三維模型中跨中截面和墩頂截面的三分力系數(shù),及其隨梁高的變化趨勢,以及三維流場的分布情況,并和二維數(shù)值模擬中得到的結(jié)果進行了對比。(4)通過統(tǒng)計分析Tramo橋位處附近的地面氣象站提供的風速觀測資料,對Tramo橋橋址處風特性進行了數(shù)值模擬,研究了橋址處的實際風環(huán)境,并計算了橋面高度處、重現(xiàn)期為100年的設(shè)計風速。(5)根據(jù)得到的設(shè)計風速以及前述二維和三維流場中分別得到的阻力系數(shù),計算主梁上的靜陣風荷載,并將這兩種情況下的計算結(jié)果與根據(jù)規(guī)范得到的靜陣風荷載進行了對比。
[Abstract]:In recent years, with the development of computer technology and numerical methods, computational fluid dynamics (CFD) is widely used in wind engineering research field. The three component coefficients by using CFD commercial software Fluent this paper on high pier of continuous girder bridge, numerical simulation of static gust load and flow characteristics, the main contents include: (1) the prototype model reference bridge in this numerical simulation for Ecuador city of Quito Tramo bridge. The bridge is because the main beam of variable cross-section beam, therefore selected from a cross section of the pier top section and numerical simulation of representative, the section height were 4.0m, 7.0m and 10.5m, the width of the cross section are 13.5m. (2) in the uniform flow, established section height 4.0m, two-dimensional model of cross section and pier section of 7.0m and 10.5m, and considering the wind attack angle is +3 degrees, 0 degrees and -3 degrees, the three component and the coefficients of the model Strouhal, change trend and with the high beam, and comparative analysis of different section and different wind attack angle on the impact of the three component coefficients, Strouhal and flow field. (3) in the uniform flow, the Tramo bridge in Ecuador as the prototype, the establishment of three-dimensional full-scale models on the beam height is 4.0m 7.0m, beam and 10.5m separate monitoring, and considering the wind attack angle is +3 degrees, 0 degrees and -3 degrees, the three component coefficients in cross section and pier top section of the three-dimensional model, and its change with Liang Gao, as well as the distribution of three-dimensional flow field, the obtained results have been compared and the two-dimensional numerical simulation. (4) through the statistical analysis of the Tramo bridge is located near the ground meteorological station wind speed observations, the Tramo bridge wind characteristics are investigated by numerical simulation, studied the actual wind environment at the bridge site, the height of the deck and calculation of return period The design wind speed is 100 years. (5) the static gust load on the main girder is calculated based on the obtained design wind speed and the drag coefficient obtained in the two-dimensional and three-dimensional flow field respectively. The calculated results in the two cases are compared with the static gust loads obtained according to the specifications.

【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U441.2

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本文編號：1676931