汽车—列车—公轨两用桁架桥系统气动性能数值研究

【摘要】：随着大跨度桥梁的不断发展,桥梁抗风性能逐渐成为桥梁设计的控制性因素；同时桁架主梁以其良好的整体性和合理的受力性能正广泛应用于大跨度桥梁中。因此,研究车桥系统中桁架及车辆的气动性能具有重要意义。 由于桁架结构形式特殊,目前对其抗风性能进行数值模拟的研究工作极为少见。鉴于此,本文借助FLUENT建立三维数值分析模型来研究公轨两用桁架桥周围流场的变化规律,主要工作概括为以下几个方面： 1、分析了不同攻角和不同风速下杆件截面形式对桁架构件静力三分力的影响；并基于相关规范,计算了不同实面积比和不同间距比对桁架构件风载阻力系数的变化规律。 2、以东水门长江大桥为研究对象,研究了在不同风攻角及不同风速下,桁架主梁气动系数的变化规律。 3、建立列车-桥梁系统的整体模型,分析了列车在不同位置时对桁架主梁气动特性的影响；考虑桁架主梁的干扰,研究了列车在不同位置时其气动力系数随风攻角的变化趋势。 4、在汽车-桥梁整体系统中,探讨了汽车、桁架主梁气动性能的相互影响,并总结了汽车、桁架主梁在不同风攻角下各自气动力系数的变化规律。此外在汽车、列车同时作用于桥梁上时,计算了汽车、列车及桥梁各自气动力系数,并分析了其气动性能的相互影响。