横风作用下公路车辆对桥梁气动特性的影响研究

摘要

随着经济和社会的发展,公路桥梁上的车辆数目急剧增加.大量车辆在桥梁上的行驶改变了桥梁的局部动力特性,然而,桥梁在横风中的振动也会影响行车安全.因此,为保障车辆的行车安全和桥梁的正常使用,研究风—车—桥系统的相互作用十分必要.文章通过CFD方法对桥梁单体，车桥系统在横风中不同攻角进行了数值模拟，研究了车辆与桥梁气动特性的相互影响。研究表明：在考虑车辆与桥梁的耦合作用时，桥梁断面的阻力系数、升力系数及升力矩系数均增大；考虑攻角变化时，桥梁阻力系数和升力系数随攻角增大而增大，桥梁升力矩系数随攻角增大而减小；桥梁上车辆的气动力系数随攻角的变化而变化。侧向力系数在0°时达到极大值，升力系数随攻角增大微小增长，侧倾力矩系数随攻角增大而减小；因此，在研究风-车-桥耦合振动中，应考虑车辆对桥梁的气动影响和风致振动引起桥梁攻角变化对车辆气动特性的影响。