桥下高速行驶列车对桥梁主梁位置风环境的影响研究.pdf

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1、第12卷第2期铁道科学与工程学报Volume12Number22015年4月JournalofRailwayScienceandEngineeringApril2015桥下高速行驶列车对桥梁主梁位置风环境的影响研究董国朝，张建仁，蔡春声，韩艳(1．长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙410114；2．路易斯安娜州立大学土木与环境工程系，美国路易斯安娜州巴吞鲁日70803)摘要：高速列车行驶时对周围的压力场和速度场产生强烈的变化，激烈的空气动力效应对周围环境产生一定作用，从而影响周围建筑和结构的抗风安全性。由于采用风洞试验测试手段研究此类问题在技术上尚存在难以克服的困难，因此。以计算流体

2、力学Fluent软件为仿真平台，采用“动网格”技术，编写UDF列车行驶路线程序，对无侧风、微小侧风以及桥梁设计侧风速作用下高速列车以不同列车速度通过桥底的数值模拟，并对行车路线方向的桥梁主梁断面进行布点监测，给出高速列车通过桥底区域时的速度和压力空间分布规律，计算各侧风速、不同列车速度情况下列车风对桥梁主梁局部位置的冲击载荷，从而研究各工况下列车风对桥梁主梁的气动作用，为桥梁设计单位提供具有参考价值的结论和建议。关键词：大跨桥梁；数值模拟；动网格；风环境中图分类号：U447文献标志码：A文章编号：1672—7029(2015)02—0235—07Windenvironmentresea

3、rchonthebridgesectioninducedbyhighspeedtrainunderthebridgeDONGGuochao，ZHANGJianren，CAIChunsheng，HANYan(1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410114，China；2．DepartmentofCivilandEnvironmentalEngineering，LouisianaStateUniversity，BatonRouge，LA7080

4、3，USA)Abstract：Thepressureandvelocityfieldswillchangegreatlywhenthehigh—speedtrainisrunningthroughthebridge，andtheintenseambientaerodynamiceffectswillbeproducedinareasaround，therebyafectingtheanti—windsafetyofaroundbuildingsandstructures．Duetothefactthatthereexistinsurmountabletechnicalprob-lems

5、inusingwindtunneltest，inthisproposedproject，theFluentinCFDsoftwarewasfirstlyusedasthesimu—lationplatformwithflynamicmeshtechnology．Secondly，theUDFtrainsrouteprocedureswereprogrammedtomonitorthespeedandthepressuredistributionthroughmonitoringthebridgesections．Thirdly，theprocesswhenthehigh——speedt

6、rainscrossthroughthebridgeindifferentspeedswassimulatedunderthesituationsofnocross—windwind．smallcrosswindandthebridgedesigncrosswind．Finally，theimpactloadsgeneratedunderthreekindsofwindtothemainsectionofthebridgewerecalculatedindifferentcrosswindspeed．Thispaperstudiedtheaerodynamiceffectsinvari

7、ousconditionsofwindonthetraintothebridgemainsections，whichprovidesavaluablereferenceandrecommendationforbridgedesignersinthebridgedesigninstitution．Keywords：long—spanbridges；numericalsimulation；dynamicmesh；windenvironment收稿日