薛亚飞，刘志文

(湖南大学　风工程与桥梁工程湖南省重点实验室，湖南　长沙　410082)



复杂地形桥位风场空间分布特性数值模拟

薛亚飞，刘志文

(湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室，湖南长沙410082)

摘要：以拟建的山西临猗黄河大桥为工程背景，进行复杂地形桥位风场空间分布特性数值模拟研究。根据航天飞机雷达地形测绘使命(Shuttle Radar Topography Mission, SRTM)系统所提供的90 m分辨率数字地形高程模型，采用Global Mapper将桥位附近数字地形高程模型导出为点云图，再由逆向工程软件Imageware将桥位地形点云图生成曲面，采用GAMBIT建立桥位地形CFD模型，最后采用FLUENT软件进行桥位地形风场数值模拟。研究表明：采用SRTM所提供的90 m分辨率数字地形高程模型可实现复杂地形建模，且精度满足工程需要；4种网格计算结果总体上与实测值较为接近，最大相对误差约为-14.5%；风从正北方吹时，各监测点处平均风速沿高度增加而增大。

关键词：桥梁工程；复杂地形桥位；数值模拟；风特性；现场实测

0引言

桥位风特性参数是大跨度桥梁抗风设计的基础[1]。对于开阔江面或河道，其桥位风特性参数已有大量实测资料和研究成果可供参考，对应桥位风特性参数比较容易确定。对于复杂地形桥位，由于桥位地形差别较大，其风特性研究难度相对较大。目前复杂地形桥位风特性研究主要有现场实测、风洞试验和CFD数值模拟。现场实测是目前桥位风特性参数研究最为可靠的方法[2-3]，但现场实测需要耗费大量的人力物力和时间，且仅能获得某几个固定位置的风特性参数，而对于跨江河、峡谷大型桥梁则无法直接得到河中央桥面处风速特性。……