基于数字孪生的复杂风场下斜拉-悬索桥建造过程虚拟仿真方法

来源：中国血液净化杂志2025年第6期北京时间：

作者：亢秀山, 罗垒, 雷蕾, 张振, 祝兵, 刘彦明

单位：1. 西南交通大学　土木工程学院，四川　成都　610031","2. 轨道交通工程信息化国家重点实验室（中铁第一勘察设计院集团有限公司），陕西　西安　710043

摘要：<p>复杂风场作用对跨海斜拉-悬索协作体系桥的建造品质影响显著，而数字孪生是实现对桥梁建造环境及过程的统筹考虑和一体化仿真的有效途径。为此，以某大跨度斜拉-悬索协作体系桥为工程实例，基于WRF-CFD方法，通过中尺度气象模型与计算流体力学精细化模拟的耦合，在传统模拟框架中引入真实桥梁结构的影响，结合数据拟合与用户自定义函数边界条件加载技术，建立了针对复杂环境下大跨度桥梁施工阶段的高精度风场预测及结构受力分析方法；提出了融合虚拟地理环境、桥梁孪生模型及仿真模拟的数字孪生场景构建方法，形成“数据采集-模型修正-指令反馈-方案调整”闭环反馈的动态更新机制，解决了传统静态模型难以动态响应施工变化的难题；基于Cesium引擎开发了4层系统架构的桥梁建造虚拟仿真平台，涵盖施工进度、风场分布及结构力学响应模块，通过三维GIS全局展示与局部细节渲染，辅助工程师进行决策优化。工程实例表明，该方法能动态映射施工过程、预测风场与结构行为，可为切实提升桥梁建造智能化、信息化发展提供有力支撑。</p>

关键词：桥梁工程,数字孪生,仿真模拟,斜拉-悬索协作体系,桥梁建造,可视化