隨著岸邊集裝箱起重機(簡稱“岸橋”)的大型化發(fā)展,其結構對風荷載的敏感性不斷增強。目前,岸橋在設計階段風載荷的取值主要按照GB/T3811-2008《起重機設計規(guī)范》(簡稱《規(guī)范》)來確定。然而,現有的《規(guī)范》已經難以滿足現階段岸橋的設計要求,在某些情況下需要采用風洞試驗進行輔助設計,而進行風洞試驗所需時間長、成本高。因此,探究一種能夠模擬岸橋工作風場環(huán)境的新方法來替代風洞試驗,已經成為岸橋設計企業(yè)的迫切需求。同時,對現有的《規(guī)范》進行補充和改進也是岸橋設計中急需解決的問題。本文以上海振華重工集團股份有限公司(ZPMC)設計的某岸橋為研究對象,分別采用風洞試驗和數值模擬方法對岸橋的風載荷進行分析,通過兩者結果的對比,研究數值模擬方法的可信度,并利用數值模擬分析岸橋典型構件的風力系數取值,以及岸橋在風雨共同作用下結構所受載荷的情況。具體的研究內容如下:(1)通過岸橋風洞測力試驗,獲取不同工況中岸橋的三分力系數,為數值模擬結果的評估提供試驗數據,并通過試驗結果分析風向角、小車位置、風場環(huán)境以及前大梁狀態(tài)對岸橋風載荷的影響;(2)選取工程領域常用的5種湍流模型:Standard k-ε、RN...

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景及意義
    1.3 岸橋結構風載荷的研究現狀
    1.4 論文的主要研究內容及結構
第2章 岸橋剛性模型風洞試驗
    2.1 岸橋剛性模型風洞試驗
        2.1.1 岸橋試驗模型
        2.1.2 風洞試驗設備及主要儀器
        2.1.3 試驗工況
        2.1.4 試驗方法
    2.2 試驗數據處理
    2.3 試驗結果及分析
    2.4 本章小結
第3章 岸橋數值模擬及試驗對比分析
    3.1 數值模擬的基本理論
        3.1.1 不可壓縮流體的控制方程
        3.1.2 控制方程的數值求解
    3.2 岸橋模型的數值模擬
        3.2.1 模型與邊界條件的設置
        3.2.2 網格劃分
        3.2.3 計算工況及數據處理
    3.3 數值模擬結果分析與討論
        3.3.1 風力系數結果對比分析
        3.3.2 湍流模型收斂性對比分析
    3.4 雷諾數對整機風力系數的影響
    3.5 岸橋的迎風特性分析
    3.6 岸橋數值模擬方法
    3.7 本章小結
第4章 岸橋典型構件的風力系數分析
    4.1 主梁異型截面的迎風特性分析
        4.1.1 截面幾何參數的設置
        4.1.2 主梁截面的數值模擬設置
        4.1.3 主梁截面數值模擬結果
    4.2 主梁異型柱體的迎風特性分析
        4.2.1 幾何三維模型
        4.2.2 數值模擬模型
        4.2.3 異型柱體表面風場分析
    4.3 主梁異型柱體風力系數取值分析
    4.4 本章小結
第5章 岸橋金屬結構風驅雨的數值模擬分析
    5.1 雨滴的基本特性
        5.1.1 降雨強度
        5.1.2 雨滴分布
        5.1.3 雨末速度
    5.2 風雨場模擬理論
        5.2.1 雨滴運動計算模型
        5.2.2 雨滴作用載荷計算
    5.3 岸橋風驅雨的模擬
        5.3.1 雨滴的離散相模擬
        5.3.2 風驅雨的數值模擬
    5.4 風驅雨結果分析
        5.4.1 雨滴運動軌跡計算
        5.4.2 岸橋迎風面的雨滴特性
        5.4.3 雨滴撞擊載荷計算
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間獲得與學位論文相關的科研成果
附錄A 岸橋剛性模型風洞試驗數據



本文編號：3828552