低风载交通标志CFD仿真与评价研究

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随着我国努力提高公路交通管理水平,公路的标志板承载的信息量也在不断增加,标志板的板面也在不断扩大。公路上大型交通标志板因其板面较大,常常受到很大的风压,很可能造成标志结构的损坏,并产生安全隐患,因此对这些标志板风压的准确计算至关重要。风荷载是公路上的交通标志结构最主要的压力来源。本文在综合国内外的研究现状基础上,运用流体力学基础理论分析了交通标志所承受的风压。然后根据交通标志的实际特点,分析其建模的条件,建立交通标志仿真模型,利用计算流体动力学(CFD)工具,通过精确数值模拟在不同风速条件下的大型交通标志结构的风压情况,并进一步分析如何降低标志板面风荷载。通过以往的实际经验提出对标志板采取打孔、开缝等各种降风载措施,运用仿真软件对不同的措施进行仿真模拟,通过分析模型各个面的风压变化,计算各种措施下面板上的总压力值,进而得到不同措施的降风载效果。最后,根据仿真结果进行不同降风载措施下的交通标志视觉性实验,通过实验获取的驾驶员注视时间数据等指标对几种降风载措施进行视认性与美观性评价,发现文中所提出的几种降风载措施对于标志板的视认性与美观性的影响效果并不明显。本文论文关于低风载标志的研究,可减小标志迎风面的结构受力,提高交通标志的安全性;同时,可在一定程度上降低对标志支撑杆件强度的要求,从而降低工程成本。
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