高速鐵路典型橋梁斷面靜力三分力系數(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)軌道交通的迅速發(fā)展，高速鐵路的覆蓋范圍越來(lái)越廣，包括山區(qū)峽谷、沿海等風(fēng)速較大的區(qū)域。橋梁作為高速鐵路線路中重要的組成部分，其抗風(fēng)性能越來(lái)越受到廣大研究學(xué)者的重視。對(duì)高速鐵路典型橋梁斷面進(jìn)行靜力三分力系數(shù)研究是開(kāi)展橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)獲取靜力三分力系數(shù)具有周期長(zhǎng)、成本高等缺點(diǎn)。近年來(lái)，計(jì)算流體力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬技術(shù)為獲取橋梁斷面靜力三分力系數(shù)提供了一種較為簡(jiǎn)便、快捷、準(zhǔn)確、低成本的途徑。
　　本文首先回顧

2、了CFD技術(shù)的發(fā)展，并介紹了相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算原理。采用FLUENT軟件對(duì)高速鐵路常用跨度橋梁的三種典型斷面（箱梁、T梁、槽梁）的靜力三分力系數(shù)進(jìn)行綜合研究?？紤]了不同湍流模型、雷諾數(shù)效應(yīng)對(duì)三分力的影響，并與風(fēng)洞試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證模型的可靠性。
　　針對(duì)三種橋梁斷面的特點(diǎn)，進(jìn)一步研究了斷面尺寸對(duì)靜力三分力的影響，運(yùn)用壓力云圖，風(fēng)速云圖和表面壓力分布圖對(duì)其差異性進(jìn)行分析，為橋梁的氣動(dòng)選型提供重要依據(jù)。
　　最后，還考慮了在

3、橋上通行列車時(shí)，對(duì)橋梁靜力三分力的影響。研究了車輛在橋上的不同位置對(duì)橋梁、車輛的三分力系數(shù)的影響。
　　研究表明:對(duì)高鐵跨度32m簡(jiǎn)支箱梁靜力三分力系數(shù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算時(shí)采用SST k-ω湍流模型較為合理;雷諾數(shù)對(duì)高鐵箱梁靜力三分力系數(shù)的影響較小;小攻角(-6°～6°)工況下，T形梁的阻力系數(shù)最小，箱形梁次之，槽形梁最大，而在升力系數(shù)與扭矩系數(shù)方面，槽形梁抗風(fēng)性能最佳，T形梁次之，箱形梁最差。橋梁斷面的尺寸變化對(duì)其靜力三分力系數(shù)影響顯