發(fā)布時(shí)間：2018-04-03 06:22

  本文選題：橋梁工程　切入點(diǎn)：峽谷風(fēng)場(chǎng)　出處：《中國(guó)公路學(xué)報(bào)》2017年05期

【摘要】：為解決山區(qū)峽谷風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬過(guò)程中入口邊界難以合理給定的問(wèn)題,在中尺度氣象模式(WRF)基礎(chǔ)上利用多尺度耦合方法對(duì)山區(qū)峽谷橋址風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了精細(xì)化數(shù)值模擬。模擬過(guò)程中,首先基于WRF利用多尺度耦合的方法得到山區(qū)峽谷入口處的中尺度速度場(chǎng)信息,然后以入口邊界位置風(fēng)場(chǎng)波動(dòng)情況為原則,對(duì)模擬的中尺度風(fēng)場(chǎng)信息在耦合面進(jìn)行分塊,分塊后分別運(yùn)用多項(xiàng)式方法將其風(fēng)速進(jìn)行擬合,并通過(guò)UDF程序?qū)M合的速度賦給大渦模擬的入口邊界。最后以張家界澧水大橋所在峽谷為研究背景,在橋址位置安裝風(fēng)速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果與所提方法的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。研究結(jié)果表明:WRF的運(yùn)行結(jié)果通過(guò)降尺后能較好地運(yùn)用在山區(qū)峽谷風(fēng)場(chǎng)CFD數(shù)值模擬的入口邊界上,這種處理較好地解決了山區(qū)峽谷風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬過(guò)程中入口平均風(fēng)的給定問(wèn)題;分塊多項(xiàng)式擬合插值方法解決了以往數(shù)值模擬過(guò)程中出現(xiàn)的"人為峭壁"問(wèn)題;利用該方法可以較為準(zhǔn)確地得到橋址處平均風(fēng)速、風(fēng)向角和風(fēng)攻角等參數(shù)的分布情況。
[Abstract]:In order to solve the problem that the inlet boundary is difficult to be given reasonably in the process of wind field numerical simulation of mountain canyons, a detailed numerical simulation of wind field in mountain canyons bridge sites is carried out based on the mesoscale meteorological model (WRFs).In the simulation process, the mesoscale velocity field information at the entrance of the mountain canyon is obtained based on the multi-scale coupling method based on WRF, and then the wind field fluctuation at the entrance boundary is taken as the principle.The simulated mesoscale wind field information is divided into blocks on the coupling surface, and then the wind speed is fitted by polynomial method, and the fitted velocity is assigned to the inlet boundary of the large eddy simulation by UDF program.Finally, based on the research background of the valley of Zhangjiajie Lishui Bridge, a real-time wind speed monitoring system is installed at the bridge site. The field measured results are compared with the numerical simulation results of the proposed method.The results show that the results of the operation can be well applied to the entrance boundary of the CFD numerical simulation of the wind field in mountain canyons by reducing the scale, and this treatment can solve the problem of the average inlet wind in the numerical simulation of the wind field in the mountain canyons.The piecewise polynomial fitting and interpolation method solves the problem of "artificial cliffs" in the past numerical simulation process, and the distribution of the average wind speed, wind direction angle and wind attack angle at the bridge site can be obtained more accurately by using this method.
【作者單位】： 長(zhǎng)沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院;路易斯安那州立大學(xué)土木與環(huán)境工程系;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“九七三”計(jì)劃)項(xiàng)目(2015CB057700) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51408061,51178066,51278069) 橋梁工程安全控制省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(14KC07,12KB01) 土木工程優(yōu)勢(shì)特色重點(diǎn)學(xué)科創(chuàng)新性項(xiàng)目(15ZDXK04)
【分類號(hào)】：U442.59

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本文編號(hào)：1703985