我國高鐵橋梁建設(shè)發(fā)展迅猛,其中一大批橋梁處于強臺風多發(fā)區(qū),其抗風性能備受重視,高鐵橋梁的主梁斷面靜力三分力系數(shù)分析是其抗風研究的基礎(chǔ)。本文基于計算流體動力學（CFD）技術(shù),對東南沿海某大跨度高鐵連續(xù)梁橋箱梁斷面靜力三分力系數(shù)開展研究,考慮不同風攻角和主梁斷面尺寸對靜力三分力系數(shù)的影響,并將識別結(jié)果與已有數(shù)值計算結(jié)果進行對比。結(jié)果表明:采用CFD技術(shù)可有效識別高鐵連續(xù)梁橋鈍體箱梁斷面靜力三分力系數(shù),箱梁斷面尺寸的變化對靜力三分力系數(shù)影響顯著。隨著斷面高寬比的增大,箱梁斷面的阻力系數(shù)和升力系數(shù)也隨之增大,而升力矩系數(shù)隨之減小。研究結(jié)論可為大跨度高鐵連續(xù)梁橋的抗風研究與設(shè)計提供有益參考。 

【文章來源】：南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2020,42(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

體軸坐標系下的靜力三分力

本文研究對象為東南沿海某大跨度高鐵連續(xù)梁橋,該橋為有砟單線軌道預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。主跨布置為68.8 m+132 m+68.8 m、邊墩墩高29.6 m、中墩墩高30.7 m;主梁采用變斷面形式,沿跨向呈拋物線變化,斷面高度最小處梁高Hmin=5.6 m、最大處梁高Hmax=9.6 m(梁高H為斷面翼緣到底板的垂直距離);主梁寬度均為8.5 m。全橋布置如圖2所示。在二維數(shù)值模擬中,為觀察同一風攻角、不同斷面高度下,斷面周圍漩渦的附著、分離、脫落以及風速、風壓等流場分布特征,獲得該橋主梁斷面靜力三分力系數(shù)隨梁高H的變化規(guī)律,選取具有代表性的跨中、墩頂及3個中間過渡斷面開展分析,對應(yīng)梁高分別為5.60、5.68、5.92、7.31和9.60 m,5個典型斷面按梁高由小到大依次排為A—E斷面,如圖3所示。

在二維數(shù)值模擬中,為觀察同一風攻角、不同斷面高度下,斷面周圍漩渦的附著、分離、脫落以及風速、風壓等流場分布特征,獲得該橋主梁斷面靜力三分力系數(shù)隨梁高H的變化規(guī)律,選取具有代表性的跨中、墩頂及3個中間過渡斷面開展分析,對應(yīng)梁高分別為5.60、5.68、5.92、7.31和9.60 m,5個典型斷面按梁高由小到大依次排為A—E斷面,如圖3所示。主梁斷面為對稱結(jié)構(gòu),左右迎風工況對靜力三分力系數(shù)沒有影響。為觀察同一主梁斷面在不同風攻角下的流場變化情況,本文綜合考慮了-3°、0°及+3°三個風攻角作為基本工況[12]。


本文編號：3258681