随着桥梁跨度增加,结构将变得越来越柔,其刚度大幅度降低,此时风荷载成为跨度桥梁主要控制荷载之一。在研究结构风荷载时,三分力系数是计算桥梁风荷载的基础,也是研究桥梁风工程的一个重要参数,其值的变化曲线与结构风荷载有密切关系。当前研究桥梁三分力系数不外乎有两种方法:一是利用实桥节段模型试验,利用风洞试验获取桥梁的三分力系数,但风洞试验周期长、费用高昂以及观察流程困难等缺点;二是通过CFD技术进行数值模拟,可以粗略得到桥梁的三分力系数,还可以得到截面周围的流场分布特性,即流场可视化。CFD技术常用于桥梁初步设计阶段,提取桥梁的气动力参数,为风荷载设计提供参考,另外CFD就是与风洞试验相结合,已经成为研究桥梁风工程的一种有效手段。本文以某变截面连续钢箱梁为研究背景,其主要内容如下:(1)首先介绍了计算流体力学的基本理论,包括流体定义、控制方程、网格分类、湍流模拟方法和湍流模型等。再以某跨涯连续钢箱梁为依托工程,分别用ANSYS和Midas计算主梁的自振频率和振型,得到了主梁的频率和振型分布规律,同时把两款软件模拟得到的结果进行对比,得到它们低阶的自振频率相差不大,也说明了用鱼梁式方法来代替复杂钢箱ANSYS建模是可行的。(2)利用CFD技术研究依托工程在线性变截面段,其截面变化形式与静力三分力系数之间的关系。在变截面段选取9个截面,用FLUENT计算各截面在-12°~12°攻角下的三分力系数,一共计算117个工况,得到了各截面在不同攻角下的三分力系数,同时研究发现当截面高度线性变化时,在0°攻角下,各截面的阻力系数、升力系数呈一定的变化规律,而扭矩系数的则无明显变化规律,还研究了各截面在??2攻角下的三分力系数的变化规律。通过数值模拟得到了截面流场的压强分布图、流速分布图以及流线分布图。从得到结果分析,进一步验证了CFD在计算流体力学方面的优越性。(3)最后,本文得到依托工程的等效风荷载近似计算公式,将等效风荷载分为平均风荷载、背景风荷载、惯性风荷载,然后,通过简化得到主梁在最大单悬臂状态和最大双悬臂状态下的阵风响应系数的计算公式,以便于实际工程的等效风荷载计算。同时计算了成桥状态在横桥向和顺桥向加载下,四个关键截面的位移和内力,以及求解主梁在双悬臂和单悬臂状态下各响应的值。