復(fù)雜地形橋位風(fēng)場實測與CFD數(shù)值模擬.pdf

1、橋位風(fēng)特性參數(shù)確定是大跨度橋梁抗風(fēng)設(shè)計中十分重要的問題之一，對合理確定大橋設(shè)計風(fēng)荷載和評估大橋抗風(fēng)性能具有至關(guān)重要的影響。復(fù)雜地形橋位由于地形差別較大，其橋位風(fēng)特性參數(shù)變化較為復(fù)雜，近年來復(fù)雜地形橋位風(fēng)特性的研究逐漸成為橋梁工程研究領(lǐng)域的熱點問題之一。本文以擬建的山西臨猗黃河大橋工程為依托，分別采用現(xiàn)場實測與計算流體動力學(xué)方法（Computational Fluid Dynamics,CFD）進行研究。論文主要研究工作如下：
　　

2、1.在綜述國內(nèi)外復(fù)雜地形橋位風(fēng)場實測與CFD數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以擬建的山西臨猗黃河大橋為依托，制定了本文的研究內(nèi)容與技術(shù)路線。
　　2.簡要介紹了山西臨猗黃河大橋工程，詳細介紹了復(fù)雜地形橋位風(fēng)實測方案，如風(fēng)觀測塔、風(fēng)速儀、數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)等，并對風(fēng)速儀精度檢驗和風(fēng)觀測系統(tǒng)的運行情況做了簡要介紹。
　　3.簡要介紹了橋位風(fēng)實測數(shù)據(jù)的處理方法，在此基礎(chǔ)上基于MATLAB編寫了橋位實測數(shù)據(jù)處理程序。分別對觀測期內(nèi)的平均風(fēng)

3、速和脈動風(fēng)速進行了處理，得到了相應(yīng)的風(fēng)特性參數(shù)，平均風(fēng)特性包括：風(fēng)速、風(fēng)向以及風(fēng)剖面；脈動風(fēng)特性包括：湍流度、陣風(fēng)因子、湍流積分尺度以及脈動風(fēng)功率譜密度等。觀測期間風(fēng)觀測塔80m高度處極大風(fēng)速為23.1m/s，最大風(fēng)速為18.3 m/s；主導(dǎo)風(fēng)向為北風(fēng)偏東；風(fēng)剖面指數(shù)為α=0.1670，與B類地表向接近；實測脈動風(fēng)譜與規(guī)范給出的風(fēng)譜吻合較好。
　　4.在簡要介紹 CFD的基礎(chǔ)上，首先進行了單峰山丘風(fēng)場數(shù)值模擬，即分別采用RNGk-