復雜地形橋位風場實測與CFD數(shù)值模擬.pdf

1、橋位風特性參數(shù)確定是大跨度橋梁抗風設(shè)計中十分重要的問題之一，對合理確定大橋設(shè)計風荷載和評估大橋抗風性能具有至關(guān)重要的影響。復雜地形橋位由于地形差別較大，其橋位風特性參數(shù)變化較為復雜，近年來復雜地形橋位風特性的研究逐漸成為橋梁工程研究領(lǐng)域的熱點問題之一。本文以擬建的山西臨猗黃河大橋工程為依托，分別采用現(xiàn)場實測與計算流體動力學方法（Computational Fluid Dynamics,CFD）進行研究。論文主要研究工作如下：
　　

2、1.在綜述國內(nèi)外復雜地形橋位風場實測與CFD數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以擬建的山西臨猗黃河大橋為依托，制定了本文的研究內(nèi)容與技術(shù)路線。
　　2.簡要介紹了山西臨猗黃河大橋工程，詳細介紹了復雜地形橋位風實測方案，如風觀測塔、風速儀、數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)等，并對風速儀精度檢驗和風觀測系統(tǒng)的運行情況做了簡要介紹。
　　3.簡要介紹了橋位風實測數(shù)據(jù)的處理方法，在此基礎(chǔ)上基于MATLAB編寫了橋位實測數(shù)據(jù)處理程序。分別對觀測期內(nèi)的平均風

3、速和脈動風速進行了處理，得到了相應的風特性參數(shù)，平均風特性包括：風速、風向以及風剖面；脈動風特性包括：湍流度、陣風因子、湍流積分尺度以及脈動風功率譜密度等。觀測期間風觀測塔80m高度處極大風速為23.1m/s，最大風速為18.3 m/s；主導風向為北風偏東；風剖面指數(shù)為α=0.1670，與B類地表向接近；實測脈動風譜與規(guī)范給出的風譜吻合較好。
　　4.在簡要介紹 CFD的基礎(chǔ)上，首先進行了單峰山丘風場數(shù)值模擬，即分別采用RNGk-