桥面移动车辆横风气动特性数值模拟研究

来源：振动与冲击杂志2025年第4期北京时间：

作者：朱超，张佳明,，冯玉祥，马存明mcm@swjtu,，陈旭骏

单位：1.广东省公路建设有限公司黄茅海跨海通道管理中心，广州510623；2.西南交通大学桥梁工程系，成都610031；3.西南交通大学风工程四川省重点实验室，成都610031；4.上海振华重工（集团）股份有限公司，上海200125

摘要：车辆的横风效应是影响大跨度桥梁桥面行车安全性和舒适性的重要因素，并直接关系到桥梁的正常运营，而当前关于车辆气动特性的研究却大多针对地面场景。本文基于计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）数值仿真平台，采用重叠动网格技术同时模拟了集装箱货车在双箱梁桥面和地面上的真实运动，详细研究了桥面移动车辆在横风作用下的绕流流场和绕流气动力。结果表明：移动车辆在横风作用下的绕流特征主要与风速和车速所控制的合成风偏角有关；此外，与地面场景的模拟结果相比，桥面的存在显著降低了车辆的侧向力和横摆力矩，但在一定程度上增加了侧倾力矩，而且这种影响还与车辆在桥面上行驶的车道位置有关；最后，提出了桥面移动车辆气动力系数关于合成风偏角的经验公式以方便工程应用。<br>

关键词：风-车-桥系统；移动车辆；气动特性；计算流体动力学（ CFD）数值模拟；重叠网格