山区峡谷大跨度拱桥桥址区风参数数值模拟研究

作     者：张向旭 郑史雄 唐煜 张龙奇 袁达平 ZHANG Xiangxu;ZHENG Shixiong;TANG Yu;ZHANG Longqi;YUAN Daping

作者机构：西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南石油大学土木工程与建筑学院四川成都610500 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2018年第15卷第2期

页      面：398-406页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51378443) 国家自然科学高铁联合基金重点资助项目(U1434205) 

主　　题：山区峡谷 大跨度拱桥 高陡山体 数值模拟 边界拓展 

摘      要：为研究山区峡谷风参数受地形因素的影响,采用数值模拟的方法,对建设在中国西部山区的一座大跨度拱桥进行桥址区风场分析。首先,建立三维数值分析模型,以圆曲线+余弦曲线的形式对桥位区域进行边界拓展,并在边界上施加指数律风速边界条件;再利用FLUENT对流场进行求解。通过对各来流条件下数值计算结果进行对比分析,研究风速放大因子沿主梁及拱肋的分布规律,风偏角和风攻角受地形的影响以及风参数沿高度的变化规律,并讨论风场的峡谷效应以及折减效应。研究结果表明:多数工况下桥位处风速由于高陡山体的折减效应而减小,而在一定的来流条件下,桥位处风速因峡谷效应而放大;高陡山体以及深切峡谷会导致风偏角和风攻角的较大变化;风参数沿高度方向的分布规律受到高陡山体影响而改变;拱肋处在同一来流条件下的峡谷效应与折减效应与主梁基本一致。