山区峡谷桥址处风场实测与数值模拟研究
2017-05-09沈炼韩艳蔡春声董国朝李春光
湖南大学学报·自然科学版 2016年7期
沈炼 韩艳 蔡春声 董国朝 李春光
摘要:为准确模拟山区峡谷桥址处的三维紊流风场,以澧水大桥所在峡谷为工程背景,将现场实测风场用谐波合成法进行等效处理生成了满足峡谷风场特性的随机来流,然后基于对Fluent的二次开发,将生成的随机来流赋予大涡模拟的入口边界。通过对比本文方法和无脉动入口计算结果发现,本文方法更能体现山区峡谷风场的真实流态,最后在本文方法基础上对不同风向角作用下的山区峡谷桥址处风场进行了数值模拟,得到了峡谷桥址处风场的详细分布特性,可为山区峡谷地形紊流场精细化数值模拟提供参考。
关键词:山区峡谷;谐波合成;现场实测;脉动风速;大涡模拟
中图分类号:TU311.3 文献标识码:A
随着国民经济的高速发展,越来越多的大跨度桥梁建成并投入使用。在复杂的峡谷地区,由于地形起伏大、地貌多样,风环境极为复杂,平原、海洋地区通常使用的各向同性地貌条件对山区峡谷地区风场的描述不再适用。桥址处风场受周边山体影响,有显著的非定常效应,风场脉动剧烈,紊流风引起的风致振动问题相比于跨江、跨海桥梁更显突出,而目前人们对这些地区的脉动风场分布研究还相对较少,现有研究数据还不足以形成规范性的条文。因此,加强对山区峡谷桥址处的风特性认识已成为了广大研究者关注的焦点问题之一。目前,对山区峡谷风场的研究手段主要有现场实测、风洞实验和数值模拟。……
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