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原文传递桥塔绕流与流固耦合的数值模拟

论文题名：	桥塔绕流与流固耦合的数值模拟
关键词：	桥塔绕流;流固耦合;数值模拟;桥梁设计
摘要：	桥梁作为现代社会中重要的建筑形式有着不可或缺的作用，特别是近几年来立体交通的大力发展，使得桥梁在交通中的作用更加明显。随着科学技术的不断发展，桥梁设计应用的进步更是突飞猛进，高桥塔、大跨度的斜拉、悬索桥的数量不断增加。桥塔作为大跨度斜拉、悬索桥的主要承重结构，对整个桥梁结构的安全、稳定起着决定性的作用。大跨度的斜拉与悬索桥，往往都需要建造数十米甚至上百米的桥塔，过大的长细比，使得桥塔在流场中受到气体的作用容易发生变形或振动，从而影响了整个桥梁结构的稳定性，因此，深入细致地研究桥塔在流场中的受力特性非常有必要。本文采用CFD方法，在对桥塔进行绕流分析的基础上，还对桥塔一气流的相互作用进行了流固耦合的数值模拟分析。应用有限元软件ANSYS/FLOTRAN，选用RNG k-ε湍流模型，根据桥塔的外型特点，从最简单的圆柱、方柱绕流进行数值模拟，进而，对桥塔的外型进行简化，建立桥塔模型进行流固耦合作用的数值模拟分析。文中给出了绕流场的矢量场、速度、压力分布的图像，根据对流场的分析，得到结构物在流场中的受力特性，对风场中的结构物的设计提出了相应的合理性建议。
作者：	施耀华
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	齐梅兰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文