四翼箱梁三分力系数与断面优化数值研究
宁 立1，梁余定1，沈 炼2，王文赞3，4，封周权3，4，5
（1. 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，广东 广州 510507； 2. 长沙学院 土木工程学院，湖南 长沙 410022； 3. 湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082；4. 湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室，湖南 长沙 410082；5. 湖南大学 重庆研究院，重庆 401133）
摘 要：普通混凝土箱梁一般仅有两侧上翼缘，而某些桥梁为了设置较宽的人行道，会在混凝土底板附近两侧各设置1段外伸钢挑臂，从而变成“四翼箱梁”。为揭示四翼箱梁静力三分力系数特征，基于计算流体动力学（CFD）对某矮塔斜拉桥四翼缘主梁典型断面的静三分力系数进行了分析，并提出了其主梁断面的优化方案。研究结论显示：四翼缘主梁成桥状态阻力系数要明显大于施工状态时的系数，阻力系数随风攻角的变化大致呈V字形变化，而升力系数与扭矩系数随风攻角的增大而逐渐增加；下翼缘人行道板镂空方案相比实腹方案的扭矩减小明显，在±15°风攻角下扭矩分别减小9.1%和49.8%。该研究结论可供同类桥梁抗风设计提供参考。
关键词：四翼箱梁；数值模拟；扭矩；静力三分力系数；断面优化