桥墩附近桥面局部风环境数值研究-公路交通科技.PDF

第 卷第 期 公路交通科技 年 月 桥墩附近桥面局部风环境数值研究 汪斌 冯 晴 李永乐 李龙安 西南交通大学土木工程学院 四川成都 中铁第四勘测设计院集团有限公司 湖北武汉 中铁大桥局勘测设计院有限公司 湖北武汉 摘要 桥墩的存在改变了主梁的空气绕流特征 容易使桥面形成局部风场 可能导致桥上运行车辆气动力的突然变 化而直接威胁行车安全 然而 目前对于桥墩影响下桥面的局部风环境少有研究 为探明桥墩影响下桥面的局部风 场特性 本研究以数值模拟方为基础开展了研究 以某跨海大桥桥墩主梁侧风绕流为对象 采用数值分析方 法建立模型 探究桥墩附近桥面不同行车道上局部风环境特征 通过有无风屏障的模拟分析风屏障对桥面风环境突 变效应的影响 考察了桥墩影响下桥面局部风场沿桥轴向的变化 通过与风洞试验结果进行对比 验证了所采用数 值模型及计算方法的准确性 通过不同风速条件确定了雷诺数对有无风屏障下桥面风场的影响 以桥墩 主梁绕流 的流线明确了局部风场特征 采用风速变化率量化桥墩影响下桥面风环境的突变效应 分析表明 对于所采用的桥 墩主梁对象与风屏障 桥面风环境对雷诺数不敏感 桥墩的出现导致了桥面出现大的漩涡与分离流动从而形成了 桥面局部风场 使得车辆高度范围内迎风侧车道风速总体大于背风侧车道 桥墩沿桥轴向对桥面局部风场的影响随 车道与高度的不同而存在差异 背风侧车道受影响高度大于迎风侧车道 风屏障弱化了风速在桥墩附近的突变效应 有利于桥面行车安全 关键词 桥梁工程 桥面风环境 数值研究 桥墩 风屏障 中图分类号 文献标识码 文章编号 收稿日期 基金项目 国家自然科学基金项目 四川省青年科技创新研究团队项目 作者简介 汪斌 男 湖南安乡人 副教授 博士 公 路 交 通 科 技 第 卷