【摘 要】
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波形钢腹板部分斜拉桥具有结构轻、刚度小、阻尼低的特点,其几何形状对大气边界层风环境具有较强的敏感性。由于计算机技术的迅猛发展,数值模拟技术在桥梁风工程领域的应用越
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波形钢腹板部分斜拉桥具有结构轻、刚度小、阻尼低的特点,其几何形状对大气边界层风环境具有较强的敏感性。由于计算机技术的迅猛发展,数值模拟技术在桥梁风工程领域的应用越发成熟,随着流体力学的发展,数值模拟有广泛的应用前景。本文以朝阳沟水库大桥波形钢腹板斜拉桥为工程背景,其结构型式为预应力混凝土组合箱梁斜拉桥。采用有限元软件Midas/Civil对桥梁结构动力特性进行分析,利用计算流体力学软件Fluent,分析了结构在风致激励下的动力响应。主要包括以下工作：首先,建立桥梁仿真模型,根据各部件情况进行简化后,得到合理成桥状态下的非线性动力特性,求解其固有频率、振型等反映桥梁动力特性的模态参数和自振特性。其次,研究了采用计算流体动力学方法建立桥梁风致颤振分析模型的方法和实施；对波形钢腹板部分斜拉桥截面节段模型进行了二维和三维流场数值模拟,计算了风攻角为0°、±4°、±8°共5种情况下静力三分力系数,对其规律进行总结。最后,借助Fluent软件中动网格技术解决运动计算域边界问题,建立动网格模型。得到来流速度由2m/s变化到20m/s时,模型做纯竖弯振动和纯扭转强迫振动时的升力系数和升力矩系数时程曲线。识别出了颤振导数,并计算出颤振临界风速。与规范计算结果做比较后,发现计算结果满足精度要求。研究了颤振气动控制措施。
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