科技的进步推动了计算机性能的高速发展,这使得以CFD数值模拟的辅助手段用于桥梁结构抗风受到推崇。相比风洞试验,CFD能够快速、高效的识别出桥梁断面的气动参数,能够同时进行大量的算例去探究内部规律性及机理。对于轻质、低阻尼的桥梁结构的风致振动是限制桥梁跨径发展的重要一环,所以基于Fluent商业软件对桥梁断面的气动三分力系数、颤振导数、涡振振动等气动参数研究很有必要。本文基于Fluent进行一下工作:1)针对桥梁断面静态绕流问题,选用扁平钢箱梁建立二维网格模型,采取Realizable k-ε湍流模型、RNG k-ε湍流模型、标准k-ε湍流模型、标准k-ω湍流模型、SST k-ω湍流模型。选用这5种湍流模型求解其不同攻角下的静力三分力系数,通过与风洞试验值误差对比和计算效率得出SST k-ω湍流模型最优。标准k-ω湍流模型计算效率最高,模拟精度其次。标准k-ε湍流模型在模拟精度和计算效率处于第三。选用在扁平钢箱梁表现较好的SST k-ω湍流模型、标准k-ε湍流模型、标准k-ω湍流模型对钝体闭口箱梁进行不同攻角下的静力三分力系数的数值模拟,结果表明SST k-ω湍流模型的模拟精度及效率最高。以上工作可以给实际工程提供数值风洞参考。2)针对大跨度拱桥并行肋拱施工阶段结构稳定问题,建立单肋拱和不同D/B值的并行肋拱的二维网格模型,求解其在不同风攻角下的静力三分力系数,通过定义的无量纲气动干扰因子去讨论阻力系数CD、升力系数CL、力矩系数CM随D/B值与风攻角的变化规律。结果表明:上游肋拱CD、CL受到气动加强作用,CM受到气动减弱作用;下游肋拱受到CD气动减弱作用,CL气动减弱作用不明显,CM在D/B≥0.4时不敏感,在D/B>0.4时,气动减弱作用逐渐加强;下游肋拱CD≤0.6时与单肋拱工况趋势一致,CD>0.6时趋势相反,CL、CM与单肋拱工况相比数值呈现3倍以上的差异。3)针对扁平钢箱梁的颤振气动失稳现象,以理想平板建立二维网格模型,基于分状态的颤振导数识别方法写入UDF自编程序,讨论扩散光顺法和线弹性与网格重构相结合的两种动网格方法对颤振导数识别精度的影响,结果表明扩散光顺法在强迫振动过程中网格扭曲度、撕裂性、光滑性更优,识别精度更好。在数值风洞中,探讨了扁平钢箱梁在不同湍流参数和强迫振动幅度对颤振导数识别的影响。结果表明:不同的湍流参数条件与颤振导数识别无关;不同振动幅度值的差异对识别颤振导数比较敏感,竖弯振幅值h0/B在0.024～0.073之间,颤振导数识别精度较高,扭转振幅值在1°～3°之间识别精度较好,超过3°则不佳,建议扭转振动幅值控制在3°以内。4)针对扁平钢箱梁的涡激振动现象,编写基于Runge-Kutta法的自由振动的UDF,以矩形断面为验证算例,对其进行静态绕流和涡激振动求解,通过与文献进行对比,从而验证程序的正确性。探讨了B/100至B/700的初始激励对于涡振幅值的影响。结果表明:合理区间内,初始激励越大,结构能够更快的达到涡激共振,建议采用B/300下的初始激励,这样会加快计算效率。针对某扁平钢箱梁由于临时护栏出现导致结构振动现象,通过对主梁截面进行静态绕流,对其升力系数进行FFT变换,从而找到主梁的涡激振动的锁定区间。结果表明:结构临时护栏是导致涡激振动幅值增大的直接原因,从CFD的角度解释了结构不明振动现象。