大跨钢桁梁斜拉桥施工期主梁气动系数数值识别

2016-09-06郑建新李鑫

中国港湾建设 2016年4期

郑建新，李鑫

郑建新，李鑫

（中交第二航务工程局有限公司，长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室，湖北武汉430014）

忠建河大桥为“V”形峡谷区双塔双索面钢桁梁斜拉桥。文中结合该工程，通过数值模拟研究其在施工状态下的主梁气动力系数。采用二维非定常雷诺平均（URANS）的计算流体动力学方法计算主梁绕流空气场，在此基础上对桁梁截面静风荷载系数和颤振导数进行识别，所得结果与已发表文献中具有类似几何形式主梁的数据进行对比验证。分析表明，URANS方法用于桁梁气动系数识别是切实可行的，建议工程计算采用。

钢桁梁；风荷载；CFD；气动系数；颤振

0　引言

钢桁加劲梁的气动系数是进行颤振分析计算的基本参数，就其获取手段而言有现场实测、风洞试验和数值模拟三种途径。现场实测仅针对已建成桥梁可行，工程中对桥梁气动系数的研究主要依靠风洞试验和数值模拟[1]。风洞试验是最传统最基本的研究方法，但研究周期较长，价格昂贵，近年来，越来越多的研究者开始尝试通过计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法进行数值模拟识别获得桥梁的气动系数[2-5]。然而，这些研究多局限于矩形柱体、流线型箱梁等具有简单几何外形构件的气动稳定性，对钢桁梁气动系数的CFD数值模拟研究则报道不多。