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山区峡谷桥位风场现场实测与数值分析研究
| 论文题名： | 山区峡谷桥位风场现场实测与数值分析研究 |
| 关键词： | 山区峡谷桥;抗风设计;风场特征;计算流体力学;数值模拟 |
| 摘要： | 随着我国西部大开发，促进川、滇两省跨区域联动发展的进程，越来越多的大跨度桥梁被建设于西部复杂的山区峡谷之中;虽然大跨度桥梁对西部山区峡谷地区的大力发展具有重要促进作用，但是很多桥梁建设地山高而谷深，特殊而又复杂的地理环境给大跨度桥梁抗风研究带来了诸多难题;即便桥梁结构抗风设计规范具有相应的规定，但也只是对平原和沿海地区具有较高的参考价值，对我国西部这种复杂的峡谷地形参考意义不大，故而对山区峡谷地形的风场特征深入研究就显得尤为重要。 本文以拟建的西香高速中一座位于四川省，西昌盐源县境内的某大桥为研究背景，在桥位处，峡谷两侧分别架设一个美国YOUNG-81000型三维超声风速仪，对桥位处风环境进行持续的现场实测。通过实测数据，对桥位处风攻角、风向角、湍流强度、积分尺度、功率谱进行了系统分析。结果表明:桥位处风速的整体分布情况为上午小而下午大，每天的大风记录都在10m/s以上，出现时间段为下午14时到17时之间。风攻角主要集中在±5°之间，受桥位处复杂的地形影响风攻角有部分突变。风向来流集中在东南偏南向，与拟建桥轴线夹角接近90°。 另一方面，根据计算流体力学(CFD)知识，采用SST k-ω湍流模型，对峡谷区整体风环境进行数值模拟，根据风向来流每隔30°划分了十二个工况进行分析。研究结果表明:风速放大系数平均值为0.78;风攻角主要分布在-2°到5.5°之间;受地形影响，部分工况下风向角大于40°，桥位处可能存在斜风作用。 |
| 作者： | 赵敬彪 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 廖海黎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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