双幅并行连续刚构桥箱梁断面三分力系数气动干扰效应数值模拟-.pdf

第 3 8 卷 ， 第 2期 2 0 1 3年 4月 公 路 工 程 Hi g h wa y En g i n e e r i n g Vo 1 ． 3 8，No ． 2 Ap r． ， 2 0 1 3 双幅并行连续刚构桥箱梁断面三分力系数 气动干扰效应数值模拟 苟国涛 ，叶征伟 ，项贻强。 ，崔和利 1 ． 咸旬高速公路管理处 ，陕西 成阳7 1 2 0 0 0 ； 2 ． 陕西交通技术咨询有限公司 ， 陕西 西安7 1 0 0 6 8 ； 3 ． 浙江大 学 建筑工程学院 ， 浙江 杭州3 1 0 0 5 8 [ 摘 要 ]以咸 阳至旬邑高速公路三水河连续刚构桥箱梁桥为依托 ， 采用 C F D软件 F L U E N T计算 了主梁跨 中 及支点断面在不 同风攻角 、 双幅桥 间距及有无护栏情况下的风阻力系数 ， 并与相同条件下 的单 幅桥进 行对 比， 研 究 了双幅桥风阻力气动干扰效应 。结果表明 气动干扰效 应对 双幅桥风 荷载均有 影响 ， 总体 上随双 幅桥间距减小 而 增大 ， 随结构尺寸增大而增大 ， 而随风攻角的变化规律不 明显 ； 上游桥 阻力 系数干扰 因子为 0 ． 9 9 4～I ． 1 4 7 ， 略大 于 1 或在 1 附近变化 ， 表 明气 动干 扰效 应对 上游 桥 的阻力 系数 影响 较小 ； 下游 桥 阻力 系数 干扰 因 子为 一0 ． 3 5 6 0 ． 9 7 3 ， 变化范围很大 ， 表明气动干扰效应对下游桥 的阻力 系数影响很 大 ， 双 幅桥间距 较小时来流风 对下游桥 的作 用甚至表现为吸力。 [ 关键词 】桥梁 ； 风荷载 ；三分力 系数 ；阻力 系数 ； 气 动干扰 ；C F D； 数值模拟 [ 中图分类号]U 4 4 8 ． 2 1 3 [ 文献标识码】A [ 文章编 号]1 6 7 4 0 6 1 0 2 0 1 3 0 2 0 1 9 6 0 6 Nume r i c a l S t u d y o n S t a t i c Ae r o d y n a mi c Co e ffi c i e n t s Ae r o d y n a mi c I n t e r f e r e n c e Effe c t s o f t h e Bo x g i r d e r S e c t i o n o f Co n t i n u o u s Ri g i d Fr a me Br i d g e wi t h Cl o s e Twi n De c k GOU Guo t a o ，YE Zhe ng we i ，XI ANG Yi qi a ng ，CUI He l i 1 ． Ma n a g e me n t o f fi c e o f X i a n y a n g t o X u n y i H i g h w a y ，X i a n y a n g ，S h a n x i ， 7 1 2 0 0 0， C h i n a ； 2 ． S h a n x i Hi g h wa y Tr a n s p o r t c o n s u l t i n g CO． LT D ，Xi ’ a n S ha n x i ，71 00 6 8，Ch i n a；3． Co l l e g e o f Ci v i l e n g i ne e r i n g a n d A r c h i t e c t u r e ， Z h e j i a n g U n i v e r s i t y ，H a n g z h o u ， Z h e j i a n g 3 1 0 0 5 8 ，C h i n a [ Ab s t r a c t ]T a k i n g S a n - S h u i He b r i d g e ，a c o n t i n u o u s r i g i d L a m e b r i d g e w i t h c l o s e t w i n d e c k i n Xi a n y a n g t o Xu n y i Hi g h wa y，a s a n e x a mp l e，wi n d f o r c e s a n d r e s i s t a n c e c o e f fic i e n t s o n t h e g i r d e r ’ S mi d s p a n a nd s u r p p o rt s e c t i o n a r e s i mu l a t e d b y F LUENT，wi t h g ua r d r a i l o r wi t ho u t ，a n d i n d i f f e r e n t wi n d a n g l e o f a t t a c k a n d d i f f e r e n t g a p o f t h e t wi n de c k． T h e wi n d r e s i s t a n c e a e r o d y n a mi c i n t e rfe r e n c e e f f e c t s o f t h e b r i d g e wi t h t wi n de c k a r e s t u d i e d b y c o mp a r i n g t h e r e s u l t s t o t ha t o f t h e s i n g l e d e c k b r i d g e u nd e r s a me c o n di t i o n s ．Th e r e s ul t s s h o w t h a t t h e a e r o d y n a mi c i n t e r f e r e nc e e f f e c t ha s i mp a c t o n wi n d l o a d s o n t h e d o u b l ewi d t h b r i d g e b o t h，a n d t h e d e g r e e o f i n flu e nc e i n c r e a s e a s t h e s pa c i n g o f t h e t wo d e c k d e - c r e a s e s，a s t h e s i z e o f t he s t r u c t u r e i n c r e a s e s ，whi l e no t c h a ng e s i g n i fic a n t l y wi t h t h e wi n d a n g l e o f a t t a c k c h a ng e s ． I n t e r f e r e n c e f a c t o r o f t h e u p s t r e a m b r i dg e d r a g c o e f fic i e n t i s 0． 9 9 4 t o 1 ．1 4 7，s l i g h t l y l a r g e r t h a n 1 o r i n a ne a r b y c h a n g e，i nd i c a t i n g t h a t t h e a e r o d y n a mi c i n t e r f e r e n c e e f f e c t s h a v e r e l a t i v e l y s ma l l i mp a c t o n t h e r e s i s t a n c e c o e ffi c i e n t o f t h e up s t r e a m b r i d g e ． I n t e rfe r e n c e f a c t o r o f t he d o wn s t r e a m b r i d g e d r a g c o e ffi c i e n t i s 一0． 3 56 t o 0． 9 7 3，fl uc t u a t e d wi d e l y，i n di c a t i n g t he a e r o d y na mi c i n t e r f e r e n c e e ff e c t s h a v e g r e a t i mpa c t o n t h e d r a g c o e ffi c i e n t o f t h e d o wn s t r e a m b r i d g e ． W he n t he g a p o f t h e t wo de c k i s s ma l l ，t h e e f f e c t o f c o mi n g wi n d t o d o wn s t r e a m b r i d g e s e v e n p e rfo r me d f o r s u c t i o n ． [ K e y w o r d s ]b r i d g e ；w i n d l o a d ；s t a t i c a e r o d y n a m i c c o e ffic i e n t s ；r e s i s t a n c e c o e ff i c i e n t ；a e r o d y 。 n a mi c i n t e r f e r e nc e e f f e c t s；CFD；nu me r i c a l s i mu l a t i o n ． [ 收稿 日期】2 0 1 2 0 8 -1 6 [ 作者简介】苟 国涛 1 9 6 9 一 ， 男 ， 陕西礼 泉人 ， 硕士 ， 高级工程师 ， 主要从事高速公路建设 与管理工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 苟国涛 ， 等 双幅并行连续 刚构桥箱梁 断面三分 力系数气 动干扰效应数值模拟 1 9 7 0 前言 三分力系数是反映风对桥梁结构拟静力作用的 一 个基本参数 ， 也是研究桥梁结构气动动力问题 的 基础。由于 自然风特性和桥梁 断面形状的复杂性 ， 目前还不能用数学解析方法精确求解桥梁断面的三 分力 系数 ， 对抗 风敏感 的桥 梁 ， 工程 中通 常采 用风洞 试验方法进行测试。现行桥梁抗风规 范⋯建议 了 “ 工” 形 、 “ Ⅱ” 和箱形截 面 主梁 的 阻力 系数 计算公 式 ， 但未给出升力系数和扭矩系数的计算方法 ， 且均 只针对附近无其它干扰 的独立构件而言， 对高速公 路常见的距离很近的双 幅桥这种情况， 未给出任何 规定或建议。实际上 ， 近距离结构物之间存 在明显 的气动 干扰 效应 ， 其 抗 风 特性 与无 干 扰 的 独 立结 构 有明显不同 ’ 。现行公路桥涵设计通用规范明确 规定“ 高速公路、 一级公路上 的桥梁宜设计为上、 下 行两座分离的独立桥梁” ， 随着交通建设 的发展 ， 双幅桥梁将越来越多 ， 同时 ， 为适应不断增长的交通 量需要 ， 在已建桥梁附近再建一座与其平行 的桥梁 也会经常遇到 ， 研究双幅桥梁 的气动干扰效应 已 成为桥梁建设必须面对 的问题 ， 是大跨度双幅桥梁 抗风设计 中需要解决的关键问题之一 ’ 。 气动干扰效应对邻近结构物的涡振、 颤振、 抖振 及静风荷载等均会产生影响 ， 但对连续刚构箱梁桥 而言 ， 风荷载是其 中最为关键的问题 ， 且风阻力最为 重要 ， 升 力和扭 矩 的影 响 相 对 较 小 。现 有 针对 双 幅 桥气 动 干扰 的研究 成 果 不 多 ， 且 基 本 上 均 是针 对 具 体实桥工程本身的风洞试验结果、 为特定对象抗风 设计服务的 ， 要形成系统 的成果 尚需进一步研 究探 索 。工程 中通常采 用 的风洞 试验 方法 具有 周期 长 、 成 本高等 缺点 ， 随着计 算机 技术 的不断进 步 ， C F D数值模拟技术逐渐得到广泛应用 ， 黄林、 林斌、 谭 红霞 等人 的 研究 成 果 均 表 明 C F D计 算 静 力 三 分 力 系数 具有较 好 的精度 。 本文采用 C F D软件 F L U E N T对一座近距离双 幅并行 连续 刚构 桥箱梁 桥 的主 梁跨 中和支 点 断面三 分力系数进行模拟计算 ， 通过改变风攻角、 双幅桥间 距及主梁有无护栏 等条件 ， 将计算结果与相同条件 下单幅桥的结果进行对 比， 分析双幅桥 的气 动干扰 机理和不同情况下风阻力系数气动干扰效应 。 1 依托工程 三水河大桥 为咸阳至旬邑高速公路上的一座特 大桥 ， 桥梁全长 1 6 8 8 n l 。其 中主桥采用 9 85 1 8 5 9 8 n l 变截面预应力混凝土连续刚构 ， 为双幅 分离式断面 ， 单幅桥宽 1 2 ． 0 1 1 3 ． ， 左右 幅间隙 0 ． 5 n l ， 桥面总宽 2 4 ． 5 m； 单 幅箱梁采用单箱单室结构 ， 箱 梁底宽 6 ． 6 m， 跨 中梁高 4 ． 0 m， 支点梁高 1 1 ． 5 m， 梁高从支点向跨 中方向按 1 ． 8次抛物线过渡。主墩 最大墩高 1 8 0 ． 0 m。由于墩高、 跨大， 横桥 向风荷载 是该桥设计的主要控制性 因素之一。 2三分力 系数干扰 因子 气动干扰效应的量化可采用干扰因子 表示 I F 『 干扰存 在时结构上 的效应 一1 【 孤立状态下结构上的效应 J 孤立状态下结构上的效应 ’ 式中结构上 的效应根据研究采用 的手段和方法 以 及所感兴趣 的目标 ， 可以为静三分力系数、 平均或脉 动弯矩 、 扭矩、 结构位移或加速度、 结构局部 的平均 和脉动风压 、 以及反映干扰机理的脉动风荷载谱的 峰值频率等。 双 幅 桥 梁 三 分力 系 数气 动 干扰 效 应 表 现 为对 上 、 下游桥梁三分力 系数 的影 响， 因此可分别针对 上、 下游桥梁的三分力系数干扰因子进行如下定义 I F ij 上 下 游桥梁三分力系数 单 幅桥梁三分力系数 ’ 2 式 中 干扰因子 的下标 取值为 S H、 S V、 S M 和 X H、 X V、 X M， 其中 S H、 S V、 S M表示上游桥梁阻力系 数、 升力系数和扭矩系数的气动干扰 因子 ， X H、 X V、 X M表示下游桥梁阻力 系数 、 升力 系数和扭矩系数 的气动干扰因子 。限于篇幅 ， 结合连续 刚构桥的特 点， 本文以下仅研究阻力系数干扰 因子。 3 计算工况 影 响结构 物间干扰效应 的主要 因素有风场类 型、 风速和方向、 地貌类型、 结构物 的形状和尺寸、 邻 近结构物的位置关系等 ， 其 中结构物的形状和尺寸 及邻近结构物的位置影响最大。本文选取三水河大 桥主梁跨中断面和支点断面 分有护栏和无护栏两 种情况 ， 通过计算双幅桥不同间距和不 同风攻角 的风阻力系数 ， 与相同情况下的单幅桥进行对比， 从 而计算不同情况上下游桥梁的阻力 系数干扰因子。 计算中风攻角 O t 取 一5 。 、 一 3 。 、 0 。 、 3 。 和 5 。 ， 双幅 桥净间距 D取 0 ． 5 m D ／ B0 ． 0 4， 实桥 、 1 2 n l D ／ B1 、 2 4 n l D ／ B2 和 4 8 n l D ／ B4 。跨中断 面计算工况示意见 图 1所示。支 点断面与之相 同 略 。 ’ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 9 8 公路工程 3 8卷 ． 圣 l I ． 垒． 1 雾 I r． r r． ．1 I ． ． 1 生I ． 一 。。卜 -5 导 [ 萎 妻 导 [ 口 亘鱼 ．． 4．1． 一 图 2 计算截面网格划分示意图 Fi g u r e 2 Me s h d i v i d i n g o f t h e c a l c u l a t i o n s e c t i o n 图 1 主梁跨中断面计算工况示意图 F ig u re 1 C a s e s o f c a le u l a ti n g c 。 n d i ti。 n o f t h e 5 计 算结果及分析 g i r d e r s e c t i o n i n mi d s p a n 4 C F D计算 建模 由于跨度 大 ， 主梁外形 沿纵桥 向变 化不大 ， 因此 C F D计算可近似按二维处理 。计算域的外部取 为矩形 ， 外边界到绕流物体 中心的距离 大于 1 0～2 0 倍流场特征长度时可避免物体后部卷起的分离涡打 到外边界上又反射回来 ， 同时也可使外边界附近的 流场参数分布较好地与所假定的边界条件相容 。 本文计算域取为 1 6 W2 8 W W为双幅桥面总宽 ， 人 口及上下边界至截面中心的距离均为 8 ， 出口至 截面 中心 距离 为 2 0 。 流动按定常不可压对待 ， 不考虑温度变化 ， 湍流 效应采用常用的标 准 ks双方程模型来考虑。入 口采用来流边界条件， 来 流风速取 1 0 m ／ s ； 出 口采 用压力 出口边界条件 ， 出口压强取为 0 ； 上下边界采 用 自由滑移的壁面； 计算截面采用无滑移的壁面， 湍 流动能和湍流耗散在物面取值为 0 。计算截面均采 用实际尺寸建模 ， 流场雷诺数在 l 0 ～ 1 0 量级。 在计算域内， 根据物体 的外形和尺寸建立绕流 截面外形， 然后对计算域进行 网格划分。为使得计 算网格能适应流场变量的变化情况 ， 流场变量变化 剧烈 的地 方 网格划 分 密一 些 ， 变 量 变化 缓 慢 的地 方 网格 划分 可稀 疏一些 ， 二者 之间 网格 尺 寸逐渐 过渡 。 针对不同的计算断面 ， 在网格划分时将计算 区域划 分成断面表面的边界加密 区、 分离点后 的近场尾迹 区和远场尾迹 区， 并在近壁面和分离点附近 的尾流 区进行网格加密。典型网格划分见图 2所示。 通过对单位长度桥梁断面表面的压力积分， 可 得到对应构件的气动阻力值 ， 进 而可得到相应计算 断面的阻力系数。得到不同情况下单幅桥及双幅上 下游桥的阻力 系数后 ， 由式 2 即可得到阻力系数 干扰 因子 。 5 ． 1干扰机理 分析 图3给出了有护栏 的主梁跨 中断面在来流攻角 为 一5 。 、 0 。 、 5 。 时 ， 单 幅 主梁及 间距 D 0 ． 5 n l 和 D 1 2 I n的双 幅 主梁 流 场 压力 云 图 S G表 示单 幅主 梁 ， D G表 示双 幅主梁 。限 于篇 幅 ， 其 它工 况略 。 从 图 3可见 单 幅桥 、 双 幅桥 间距 D 0 ． 5 m和 双 幅桥 间距 D1 2 I n的压力 云分 布 明显 不 同 ， 从 而 导致不同情况下断面的三分力系数出现差异。单幅 桥时迎风面为较大 的正压 ， 背风面压力相对较 小。 双幅桥间距 D0 ． 5 n l 时， 上游迎 风面为较大的正 压 ， 下游背风面压力相对较小， 而上下游之间的区域 压力 最低 ， 导致 上游桥 阻力 较单 幅桥有所增 大 ， 而 下 游桥阻力较单幅桥大幅降低甚至表现为吸力。双幅 桥 间距 D1 2 m 时 ， 由 于两 幅桥 之 间的 距离 较 大 ， 上游断面周围压 力云分布 已接近单幅桥， 但下游断 面迎风面仍看不出明显 的较大正压。 5 ． 2 双 幅桥 间距及风 攻 角对气动 干扰效 应的影 响 表 1 、 表 2分有无护栏、 不同间距和不同风攻角 情况 ， 给出了双幅桥上下游跨 中和支点断面的阻力 系数干扰因子。双幅桥 D 4 8 i n时， 上游桥气动力 特性与单幅桥几乎没有不 同， 故未给出其结果。图 4～图 7为不同工况双幅桥上下游跨 中和支点断面 阻力系数干扰因子随风攻角的变化情况。 从表 1 、 表 2和 图 4～图 7可 以看 出 双 幅桥 断 面气动干扰效应对上游桥 阻力系数 的影响表现为 有护栏 时 上游 桥 阻 力 系 数干 扰 因子 为 0 ． 9 9 4～ 1 ． 1 4 7 ， 略大于 1 ， 说明气动干扰效应使上游桥风 阻 力有所增大但增大幅度较小； 上游桥阻力系数干扰 因子随双幅桥间距增大而减小 ， 跨离越大越接近于 1 ； 上游 桥阻力 系 数干 扰 因子 随风 攻 角 变化 而 变化 ， 但变化 规律 不 明显 。无 护 栏 与有 护栏 相 比， 其 总体 规律基本一致， 但有护栏 时阻力系数干扰因子总体 上 略大于无护栏的情况 ， 说明护栏的存在略微增大 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 公路工程 3 8卷 Wi n d a t t a c k a n g l e ／ 。 Wi n d a t t a c k a n g l e ／ 。 Up w i n d s i d e L e e w a r d s i d e 图 4跨 中断面 有护栏 阻力系数干扰因子随风攻角变化图 Fi g u r e 4 t h e d r a g c o e f fic i e n t i nt e r f e r e nc e f a c t o r s i n t h e mi d s p a n g i r d e r s e c t i o n w i t h g u a r d r a i l 一D 0 ． 5mDl 2IT 一一 D 2 4 n l D4 8171“ -＼ 一． ’ ～ ●● _ ． ．． ／ - 4 -2 U Z 4 -4 -2 U 2 4 Wi n d a t t a c k a n g l e ／ 。 Wi n d a t t a c k a n g l e ／ 。 Up wi n d s i d e L e e w a r d s i d e 图 5跨 中断面 无护栏 阻力 系数干扰 因子随风攻 角变化 图 F i g ur e 5 t he d r a g c oe f fic i e n t i n t e r f e r e n c e f a c t o r s i n t he m i d s p a n g i r d e r s e c t i o n w i t h o u t g u a r d r a i l 了双 幅桥 的气 动干扰 效应 。 双幅桥气动干扰效应对下游桥阻力系数的影响 表现 为 有 护栏 时 下 游 桥 阻 力 系 数 干扰 因子 为 一 0 ． 3 5 6～ 0 ． 9 7 3 ， 多数远小于 1 甚至为负值 ， 说明气 动干 扰效应 对下 游桥 影 响很 大 ， 大 幅 降 低 了下 游 桥 的阻力系数 ； 下游桥阻力系数干扰因子随双 幅桥间 距增 大而增 大 ， 间距很 小时 D 0 ． 5 n 1 下 游桥 阻 力 系数干扰因子为负， 使来 流风对下游桥的作用表现 为吸 力 ， 间距增 大至 D4 8 I n时 下游 桥 阻力 系数 干 扰 因子为 0 ． 8 5 8～ 0 ． 9 2 9 ， 说 明下 游桥 的风 阻力 已接 近于 单幅桥 ， 但气 动干 扰效应 仍 有影 响 ； 下游 桥阻 力 系数 干扰 因子 随风攻 角 变 化 而 变化 ， 但 变化 幅 度 不 大 。无护 栏 时下 游 桥 阻力 系 数干 扰 因 子 为 一 0 ． 3 0 4 ～ 0 ． 9 7 3 ， 其 总体规律 与有 护栏 时基本 一 致 。 Wi n d a t t a c k a n g l e ／ 。 Up w i n d s i d e 一 一D 0 ． 5 n r D l 2m D 2 4m 一 D 4 8m ～ k 一 一 4- 2 0 2 4 Wi n d a t t a c k a n g l e／ 。 L e e wa r d s i d e 图 6支点断面 有护栏 阻力系数干扰 因子随风攻 角变化图 Fi g u r e 6 t h e d r a g c o e f f i c i e nt i n t e rfe r en c e f a c t o r s i n t h e g i r de r s u r p p o r t s e c t i o n w i t h g u a r d r a i l Wi n d a t t a c k a n g l e ／ 。 U p wi n d s i d e 。．6 。．。 一0 2 -0．4 ．一 D 0 ． 5mD1 2 n 一 D 2 4m 一D4811 k ～ - -4 ． - 2 0 2 4 Wi n d a t t a c k a n g l e／ 。 L e e wa r d s i d e 图 7 支点断面 无护栏 阻力系数干扰 因子随风攻 角变化 图 Fi g ur e 7 t h e d r a g c o e f fic i e n t i n t e r f e r e n c e f a c t o r s i n t h e g i r d e r s u r p p o r t s e c t i o n w i t h o u t g u a r d r a i l 5 ． 3 断面尺 寸对 气动 干扰效 应的影 响 图 8给 出了双幅桥间距 D0 ． 5 I n时 ， 有护栏 的主梁跨中断面、 无护栏的主梁跨中断面、 有护栏的 主梁支点断面及无护栏的主梁支点断面这四个断面 阻力系数干扰因子随风攻角的变化情况 图中干扰 因子下 标 中， “ 1 1 ” 表示 有护栏 的 主梁跨 中断 面， “ 1 2 ” 表示无护栏的主梁跨中断面， “ 2 1 ” 表示有护栏 的主梁 支 点 断 面 ， “ 2 2 ” 表 示 无 护 栏 的 主 梁 支 点 断 面 ， 其余下标意义同前 。 ．．4 2 0 2 4 Wi n d a t t a c k a n g l e／ 。 图 8 不 同主梁断面阻力系数干扰因子随风攻角变化图 Fi g u r e 8 t h e d r a g c o e f fic i e n t i n t e r f e r e n c e f a c t o r s o f d i f f e r e n t g i r de r s e c t i o n s 从 图 8可 见 对 于 上 游 桥 的 阻力 系 数 干 扰 因 子 ， 支点断面明显大于跨中断面， 有护栏的断面总体 上大 于无护栏 的断 面 ； 对 于下 游 桥 的阻力 系数 干扰 因子 ， 支点断面明显小于跨中断面 其值基本为负 ， 绝对值支点 断面 明显大于跨中断面 ， 有无护栏对 下游 桥阻力 系数干 扰 因子 的影响随 风攻角 不 同而不 同。由此可见， 总体而言 ， 双幅桥间距不变时 ， 气动 干扰 效应对 阻力 系数 的影 响随结构 尺寸增 大而增 大 支点断面尺寸大于跨中断面， 有护栏断面尺寸大 于无护栏断面 。 6 结论 通过 对三水 河大桥 双幅连续 刚构箱 梁桥 主梁跨 l O 1 2 3 4 0 0 加 加 0 8 6 4 2 O 2 4 l 0 0 0 0 0 O 0 一 一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 苟国涛 ， 等 双幅并 行连续 刚构桥 箱梁 断面三分力系数气动干扰效应数值模拟 2 0 1 中及支点断 面， 采用 C F D方法模拟计 算不 同风攻 角、 双幅桥间距及有无护栏情况下的风阻力系数 ， 并 与相同条件下单幅桥的结果对 比， 研究 了双幅连续 刚构箱梁桥阻力 系数 气动干扰效应。主要结论 如 下 ① 双幅桥上游主梁阻力系数干扰因子为0 ． 9 9 4 ～ 1 ． 1 4 7 ， 随风偏角和双幅间距变化而变化 ， 其值 总 体上在 1附近或略大于 1 ， 表 明气动干扰效应对上 游桥的阻力系数也有影响但影响不大。 ② 双 幅 桥 下 游 主 梁 阻力 系 数 干 扰 因 子 为 一 0 ． 3 5 6～ 0 ． 9 7 3 ， 变化范围很大 ， 且随风攻角和双 幅 桥间距变化而变化 ， 表明气动干扰效应对下游桥 的 阻 力 系 数 影 响 很 大 。 双 幅 桥 间 距 很 小 时 D 0 ． 5 m ， 下游 桥 阻力 系 数 干 扰 因 子 为 负 ， 表 明 来 流 风对 下游 桥 的作用 为吸 力 ， 在 近 距 离 双 幅桥 梁 抗 风 设计 中， 若无视下游桥与上游桥的区别 ， 结果将过于 保守 。 ③ 气动干扰效应对双幅桥风阻力的影响， 随双 幅桥间距减小而增大 ， 随结构尺寸增大而增大 ， 而随 风攻角的变化规律不明显。 [ 1 ] [ 2 ] [ 参考文献] J T G ／ T D 6 0 0 l一2 0 0 4 ．公路桥梁抗风设计规范[ S ] ． Ho n d a A ，S hi r a i s h i N ，Mo t o y a ma S． Ae r o d y n a mi c s t a b i l i t y o f K a n s a i I n t e r n a t i o n a l Ai r p o r t a c c e s s b ri d g e[ J ] ．J o u r n a l o f Wi n d E n g i n e e r i n g a n d I n d u s t r i a l Ae r o d y n a mi c s ， 1 9 9 0 ， 3 3 1一 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 1 O ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 ] 2 3 6 93 7 6 ． Be e k e r S， L i e n h a r t H ， Du r s t F． F l o w a r o u n d t h r e e di me n s i o n a l o b s t a c l e s i n b o u n d a r y l a y e r s [ J ] ．J o u r n a l o f w i n d e n g i n e e r i n g a n d i n d u s t ria l a e r o d y n a mi c s， 2 0 0 2， 9 0 2 652 7 9 ． J T G ／ T D 6 0 2 0 0 4 ． 公路桥梁设计通用规范[ S ] ． 郭震 山， 孟晓亮 ， 周奇 ， 等． 既有桥 梁对邻近薪建桥梁 三分 力 系数 的气动干扰效应 [ J ] ． 工程力学 ， 2 0 1 0， 2 7 9 1 8 11 8 6 ， 2 0 0． Ro wa n A I ， S t o y a n S， J i mi n g X． T a c o ma n a i T o ws 5 0 y e a r s l a t e r w i n d e n g i n e e r i n g i n v e s t i g a t i o n s f o r p a r a l l e l b ri d g e s [ J ] ． B r i d g e S t r u c t u r e s A s s e s s me n t ， De s i g n a n d C o n s t r u c t i o n ， 2 0 0 5， 1 1 1 3 一l 7． 刘志文 ， 陈政清 ， 胡建华 ， 等． 大跨度双 幅桥 面桥梁气动干扰效 应[ J ] ． 长安大学学报自然科 学版 ， 2 0 0 8 ， 2 8 6 5 5 5 9 ． 吕卫军．高墩大跨连续刚构桥风荷载研究 [ D] ． 西安 ，长安大 学硕士学位 论文 ， 2 0 0 6 ． 刘志文， 陈政清 ， 刘高 ， 等． 双幅桥面桥 梁三分力系数气动干 扰效应试验研究 [ J ] ． 湖南 大学学 报 自然科 学版 ， 2 0 0 8， 3 5 1 1 6 2 0 ． 黄林 ， 廖海黎． 矩 形渡槽槽 体结 构绕 流 流场数值模 拟研究 [ J ] ． 实验流体力学 ， 2 0 0 6 ， 2 0 3 5 3 5 8 ． 林斌 ， 孙晓颖 ， 武岳． 大庆石油学 院体 育馆屋面风荷载的 风洞试 验及 C F D数值 模拟 [ J ] ． 沈阳建筑 大学学报 自然科 学版 2 0 0 6， 2 2 3 3 5 73 6 1 ． 谭红霞， 陈政清． C F D在桥 梁断面 静力三分力 系数计 算中 的 应用[ J ] ． 工程力学 ， 2 0 0 9 ， 2 6 1 1 6 8 7 2 ． 王福军． 计算 流体动力 学分析 一C F D软件 原理 与应用 [ M] ． 北京 ， 清华大学 出版社 。 2 0 0 4 ． 刘钥 ， 陈政清 ， 张志 田． 箱梁断面静风力系数 的 C F D数值模 拟[ J ] ． 振动与 冲击 ， 2 0 1 0 ， 2 9 1 1 3 31 3 7 ． 上接 第 1 9 2页 [ 1 ] Wa n g W L，e t a 1 ．As s e s s me n t o f d a ma g e i n mo u n t a i n t u n n e l s d u e t o t h e T a i wa n c h i c h i E a rt h q u a k e [ J ] ． T u n n e l i n g a n d Un d e r g r o u n d S p a c e T e c h n o l o g y 。 2 0 0 1 ， 1 6 1 3 3一l 5 0 ． [ 2 ] 王 明年， 关 宝树．地 下结 构是 减震 [ J ] ． 结 构工 程力 学增 刊 ， 1 9 9 9，