大跨度桥梁近距离拉索风载作用的数值模拟

为了研究大跨度桥梁中近距离并列拉索在脉动风场下的响应,建立桥梁并列拉索三维实体数值模型,采用MATLAB软件模拟随机脉动风场并导入流体力学计算软件Fluent中,选择计算精度较高的重整化群组理论(RNG)k-ε湍流模型作为计算模型,对近距离并列拉索的3种不同高度处风压分布和风速分布进行数值分析。结果表明:风压力随着高度的增加而增大,在上游拉索前端正压力最大,两侧负压力最大;最大风速出现在两索之间,在下游拉索后端不断减小,随着高度的不同,风速变化呈现规律性;在上游拉索和下游拉索之间区域的风速出现紊乱现象,主要原因是拉索距离较近,两索之间相互影响效应比较明显。     

近距离并列拉索三分力风场数值模拟

为了解决大跨度桥梁中近距离并列拉索在风荷载作用下的相互作用机理,利用数值分析软件模拟脉动风的时程导入流体力学计算软件中,选择RNG k-ε湍流模型,采用O-Block结构性网格建立风流场模型。通过计算可以看出,上游拉索的升力系数是负值,主要表现为抑制下游拉索振动,由于产生的涡街对下游拉索所产生的升力系数为正值,使得下游拉索振动加剧。对于阻力系数,来流风直接吹向上游拉索,上游拉索有向下游靠拢的趋势,所以会导致下游拉索的阻力出现紊乱。下游拉索伴随着上游拉索产生的涡街而不断变化,下游拉索受上游拉索影响较大。