大跨度斜拉桥主梁气动力特性的大涡模拟

摘要

为验证大涡模拟方法在获得桥梁主梁气动力特性上的可行性,开展了均匀流中大跨度斜拉桥扁平钢箱梁在Re=1.27×105下的绕流场三维计算流体动力学分析.大涡模拟方法采用Smagorinsky压格子湍流封闭模型,基于网格和时间步长无关检查确定的计算参数,获得了主梁气动系数统计平均值、脉动值和漩涡脱落St数随来流攻角的变化,表明三维主梁绕流漩涡脱落的频率带宽分布和展向不同步特征.基于主梁表面非定常压力时程的统计平均值和RMS值分布,分析了主梁表面的流动分离和再附特征,并建议了风洞试验测压孔的合理布置形式.与风洞实验相关结果的对比表明,大涡模拟方法是获得桥梁主梁气动力特性和绕流机理的有效方法.