CFD方法研究橋梁斷面三分力系數(shù)的雷諾數(shù)效應.pdf

1、在橋梁抗風研究中，三分力系數(shù)是影響橋梁抗風分析精度的重要參數(shù)。隨著橋梁斷面流線化、橋梁結(jié)構(gòu)分析的精細化，橋梁斷面三分力系數(shù)的雷諾數(shù)效應對橋梁結(jié)構(gòu)抗風分析、計算的影響日漸突出，回避橋梁斷面雷諾數(shù)效應的影響必將會給橋梁結(jié)構(gòu)抗風設(shè)計、分析帶來失真甚至危險的結(jié)果。盡管近年來越來越多的國內(nèi)外學者開始關(guān)注橋梁斷面的雷諾數(shù)效應，有針對性地開展了大量研究，但因不同橋梁斷面的雷諾數(shù)效應千差萬別，因此所能解決的僅僅是某一類型的工程實際問題，對橋梁斷面雷諾數(shù)

2、效應的總體性研究是被動的，且研究方法單一，研究系統(tǒng)性差，難以指導工程實踐。 目前研究該問題的主要手段是風洞試驗，研究方法較為成熟，但風洞試驗周期長，而且需要消耗大量的人力和物力。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算流體力學(CFD)在結(jié)構(gòu)風工程中已經(jīng)得到廣泛的應用，采用CFD方法計算與風荷載相關(guān)的物理量已經(jīng)完全可能。CFD方法可以按照實際尺寸進行計算，以避免風洞試驗只能進行縮尺試驗的不足：成本低，速度快；資料完備；具有模擬真實和理想條件的

3、能力。 本文采用商用CFD軟件FLUENT對兩種典型橋梁斷面：流線型斷面和II型斷面的三分力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化進行數(shù)值模擬計算，對其建立了實際尺度的模型，選擇了合理的網(wǎng)格劃分形式，并分別應用了三種不同的湍流模型--標準k-ε模型，Reynolds應力方程模型(RSM)及Spalart-Allmaras(S.P)模型，將數(shù)值計算結(jié)果與風洞試驗結(jié)論相對比，得到一些非常有意義的結(jié)論。作為工程應用，還進一步進行了不同雷諾數(shù)下蘇通橋斷面的