風雨聯(lián)合作用下鋼箱梁外表面風壓分布特征的研究
本文關鍵詞:風雨聯(lián)合作用下鋼箱梁外表面風壓分布特征的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著橋梁跨度的日漸增大,風雨聯(lián)合作用已經(jīng)成為建設在臺風頻襲區(qū)域的超大跨度橋梁結構不可忽略的影響因素。大跨度橋梁結構處于風雨聯(lián)合作用環(huán)境中時,依靠以往的單一考慮風場環(huán)境而建立的橋梁結構分析與設計理論進行橋梁結構響應分析與設計,已經(jīng)不能滿足實際工程需要,其原因在于雨場的存在以及風雨聯(lián)合作用;诖,本文依托“十二五”交通運輸重大科技專項——特大型橋梁風、雨作用監(jiān)測與模擬技術研究之風、雨耦合作用觀測及提取技術研究這一課題,在廈漳大橋上安裝風壓測量系統(tǒng),利用大橋健康監(jiān)測系統(tǒng),提取風壓、風參數(shù)、雨量等數(shù)據(jù),經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析后,得到風雨聯(lián)合作用下鋼箱梁外表面風壓分布特征。其主要研究成果如下:(1)本文采用CFD數(shù)值模擬的方法得到了CFD數(shù)值模擬風壓圖,與實測風壓圖進行對比分析,說明了本次實測所采用的鋼箱梁外表面風壓測量系統(tǒng)的可靠性。(2)通過對臺風“蓮花”和“蘇迪羅”風特性的分析,得出湍流強度和陣風因子與風速之間及湍流強度和陣風因子之間的線性關系,這說明了湍流強度和陣風因子隨風速增大而減小的特性。(3)通過分析臺風“蓮花”和“蘇迪羅”期間的雨量分布及風雨相關性分析,發(fā)現(xiàn)兩次臺風期間均沒有出現(xiàn)較大降水量,且雨量與平均風速相關性不顯著。(4)相同風速下雨量較小時,有雨情況下的總體風壓值明顯大于無雨情況下的總體風壓值,風速為9m/s~16m/s時,有雨情況下的總體風壓值比無雨情況下的總體風壓值相比,增大30%~40%;(5)無論有無降雨,風攻角對迎風側(cè)風嘴附近、腹板和梁底的風壓值均有影響,無雨情況下風壓值隨風攻角的變化與有雨情況下相比更為顯著。
【關鍵詞】:風壓測量系統(tǒng) 風雨聯(lián)合作用 計算流體動力學 風特性 風壓
【學位授予單位】:重慶交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U441
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-18
- 1.1 研究背景和意義9-10
- 1.2 風雨聯(lián)合作用下建筑物及橋梁表面風壓分布研究現(xiàn)狀10-15
- 1.2.1 建筑物及橋梁表面風壓分布研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 風雨聯(lián)合作用研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.3 風雨聯(lián)合作用下鋼箱梁表面分壓分布研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 橋梁抗風的研究方法15-16
- 1.4 本文研究的主要內(nèi)容16-18
- 第二章 廈漳大橋鋼箱梁外表面風壓測量系統(tǒng)18-27
- 2.1 實測背景工程18-19
- 2.2 實測系統(tǒng)原理19-20
- 2.3 鋼箱梁外表面風壓實測系統(tǒng)的介紹20-24
- 2.3.1 實測儀器選型和設計20-23
- 2.3.2 測點布設方案23-24
- 2.4 實測系統(tǒng)安裝布置情況24-26
- 2.4.1 鋼箱梁外表面各測點布置24-25
- 2.4.2 采集模塊位置布置25-26
- 2.5 本章小結26-27
- 第三章 鋼箱梁外表面風壓分布數(shù)值模擬27-44
- 3.1 引言27
- 3.2 CFD基本理論27-31
- 3.2.1 控制方程28-30
- 3.2.2 求解方法30-31
- 3.3 數(shù)值模擬31-42
- 3.3.1 計算模型的選擇31-32
- 3.3.2 模型網(wǎng)格劃分32-33
- 3.3.3 選擇湍流模型33-34
- 3.3.4 數(shù)值計算結果及分析34-42
- 3.4 本章小結42-44
- 第四章 風雨聯(lián)合作用下鋼箱梁外表面風壓實測數(shù)據(jù)分析44-74
- 4.1 概述44-45
- 4.2 實測場地風特性45-58
- 4.2.1 風速、風向、風攻角及風偏角46-50
- 4.2.2 湍流強度和陣風因子50-58
- 4.3 風雨相關性分析58-61
- 4.3.1 降雨強度58-60
- 4.3.2 風雨相關性60-61
- 4.4 實測風壓數(shù)據(jù)分析61-72
- 4.5 本章小節(jié)72-74
- 第五章 結論與展望74-77
- 5.1 結論74-75
- 5.2 展望75-77
- 致謝77-78
- 參考文獻78-80
- 在校時期發(fā)表的論著及取得的科研成果80
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本文編號:428877
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