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波形钢腹板桥施工期气动干扰与静风稳定性
| 论文题名： | 波形钢腹板桥施工期气动干扰与静风稳定性 |
| 关键词： | 波形钢腹板桥;数值模拟;三分力系数;气动干扰;静风稳定性 |
| 摘要： | 本文以某波纹钢腹板桥施工最大悬臂状态为工程背景，采用FLUENT和ANSYS有限元软件进行数值模拟计算，研究了单、双幅波纹钢腹板桥典型断面的三分力系数、气动干扰效应及施工期最大悬臂状态的静风稳定性，取得的研究成果如下: 采用fluent软件进行流体数值模拟计算的方法，数值计算了单幅箱型桥梁二维断面的静力三分力系数，并和风洞试验比较，验证了数值模拟计算的可靠性;计算了在-5度到5度风攻角范围内跨中典型断面的静力三分力系数，说明本文对波形钢腹板组合箱梁进行二维简化模拟分析的可行性;分别计算梁高为3.50m、3.6m、3.9m、4.4m、5.1m、6.4m的波纹钢腹板桥典型组合箱梁截面在-5度到5度11个攻角下静力三分力系数，其中升力系数和阻力系数随着梁高的增高逐渐增大，且在不同攻角下，升力系数和阻力系数变化较大，因此梁高和攻角是影响箱梁断面静力系数的主要因素;对上述典型截面进行了三维状态的静力三分力系数的数值计算，且三维流场数值模拟结果与二维流场的结果存在一定偏差，但在可接受范围。 采用fluent软件进行流体数值模拟计算的方法，数值计算了双幅箱型桥梁梁高分别为3.50m、3.6m、3.9m、4.4m、5.1m、6.4m的典型截面在-5度到5度11个攻角下二维断面的静力三分力系数，结果表明:由于上游断面对下游的遮挡作用，双幅桥和单幅桥相比，下游桥的静力系数受气动干扰影响较大;下游阻力系数与单桥相比几乎有一个数量级的差别，而对上游阻力系数影响较小几乎可以忽略;选取跨中典型断面的梁高来研究双幅桥等高度不同间隔下在-5度到5度11个攻角下，上下游受气动干扰效应的影响，随着间隔的不断增大，下游静力系数逐渐趋于单幅桥下的静力系数，即气动干扰效应有逐渐变小的趋势;选取跨中典型断面的梁高来研究等间隔不同高差下在-5度到5度11个攻角下，上下游受气动干扰效应的影响，随着高差绝对值的不断增大，下游静力系数逐渐趋于单幅桥下的静力系数，即气动干扰效应有逐渐变小的趋势。 对ansys进行二次开发，以波纹钢腹板箱梁桥施工期最大悬臂状态为研究对象，进行静风稳定性计算，分别研究了不同高度波纹钢腹板箱梁桥的静风临界风速。结果表明:当波纹钢腹板桥桥墩高度为一般高度时，静风稳定性较好，当桥墩高度为高墩时，静风稳定性较差。 |
| 作者： | 杜道倾 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 王东炜;李广慧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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