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第二十九期上海交通大学大学生创新实践计划
细部构件对风敏感桥梁气动特性影响研究
创新训练项目
工学
土木类
创新类
船舶海洋与建筑工程学院
张凯
指导教师
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主持国家自然科学基金青年基金和优秀青年基金（海外）各一项。
指导学生学习使用计算流体动力学软件OpenFOAM，对桥梁风致动力效应问题开展研究。提供科研计算用高性能计算机一台。提供配套项目经费1万元。
研究意义：
2020年5月5日，连接广东省珠江两岸的虎门大桥在维修施工过程中发生较大振幅抖动，引发了社会舆论的广泛关注。专家组通过分析认定，大桥在临时施工过程中沿桥边连续架设的水马堵住了镂空护栏的透气孔，导致钢箱梁断面气动外形的改变。在特定风况下，诱发悬索桥发生竖向涡激共振。该事件凸显出大跨桥梁对风的高度敏感性。本项目拟采用数值模拟方法研究桥梁结构气动敏感性问题，为大型桥梁抗风减灾设计提供依据。
研究内容：
1. 学习计算流体动力学软件用法，建立带有细部构件桥梁断面绕流问题的数值计算模型；
2. 分析细部构件尺寸、位置等参数对桥梁截面气动阻力、升力和流致振动的影响规律。
预期目标：
1. 掌握计算流体动力学的基本理论和常用软件的操作方法
2. 理解工程结构流致振动现象的种类、机理和控制方法