原文传递
典型山区地形桥位良态风特性研究
| 论文题名： | 典型山区地形桥位良态风特性研究 |
| 关键词： | 山区地形;大跨桥梁;抗风设计;基准风速;数值模拟 |
| 摘要： | 由于山区地形起伏变化，风在流经山区时会产生复杂的山区风场，这种风场与平原地区的风场有着明显差异，使得山区大跨桥梁的抗风设计不同于平原开阔地区。为了给山区峡谷大跨桥梁的抗风设计提供可靠依据，有必要对桥位处的风场特性开展研究，尤其是顺峡谷方向的来流，其对桥梁设计基准风速的确定也有着非常重要的影响。确定桥梁设计风速一般通过对基本风速进行修正，但目前规范中规定的风速修正系数在实际工程应用中较难取值，尚没有明确的量化指标。此外，目前山区地形高墩大跨桥梁风特性的现场实测研究较少，因此进一步研究山区风场的特性对山区峡谷大跨桥梁的抗风设计具有重要意义。论文主要研究工作如下： (1)对山区地形桥位风洞试验、现场实测及 CFD数值模拟的研究现状进行了综述，并简要介绍了山区桥梁设计基准风速的研究现状。 (2)为了对山区地形桥位风特性进行研究，在充分调研山区峡谷大跨桥梁桥位处地形特点的基础上，按照“由简单到复杂”的思路设计了三种典型二维山体地形模型试验工况，分别采用风洞试验和数值模拟两种方法对其风场特性进行研究。在山顶和侧风面位置的风速都出现了明显的加速效应，同一高度中间位置的加速比小于两边的加速比。基于横桥向风荷载等效原则，得到风洞试验结果对应的桥梁设计风速等效参考高度，并与规范推荐值进行比较。 (3)针对湖南郴州赤石大桥施工期桥位风特性进行了现场实测与分析。对观测期大风天气桥面高度及桥塔塔顶处平均风速、风向、风攻角及紊流度等风特性参数进行了分析。结果表明当风从北侧吹时风攻角变化范围较大，而当风从南侧吹时风攻角变化范围较小。 (4)针对赤石大桥桥位所在的复杂地形地貌的风环境进行数值模拟研究，与现场实测的结果进行比较，并将桥面高度处各监控点位置的风速模拟计算值对应的等效参考高度与典型二维山体模型试验结果进行比较。实际山区地形桥位数值模拟的结果与现场实测结果、典型二维山体模型试验结果吻合较好。 |
| 作者： | 丁冬 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘志文;郭鑫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
