局部防风措施对大坝施工的防护作用数值模拟研究

郭利豪，李国栋，李莹慧

(西安理工大学 省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西 西安 710048)

1 研究背景

众所周知，设计不当的建筑物结构在较强的风荷载作用下容易发生损坏，尤其如跨度较大的桥梁、高层建筑物等细长型结构。但是大风环境往往也会对施工安全及施工质量造成影响。在中国西南地区的高山峡谷中，有的地方在冬、春季往往会出现持续大风天气，如位于金沙江的白鹤滩水电站坝址处，实测7级以上大风天数占全年总天数的66%，而在10-次年4月的冬、春季这一占比高达84%。且有研究表明该大坝的修建过程中，大风环境会危及缆机等大型设备的运行及施工人员的安全[1]。这不仅对工程的建设进度造成了影响，同时也会降低混凝土的浇筑质量(为了保证大坝不同仓面之间的连续性以及大坝的完整性，在混凝土浇筑时要保持20 h甚至30 h的连续施工)。因此本文提出局部防风措施，并对其进行模拟研究，这对顺利、安全、高质量、按时完成大坝浇筑施工具有相当重要的意义。

目前现有关于风环境的研究主要集中在细长建筑物如桥梁、高层建筑物等受风力影响较大的工程项目，且对这两类项目的研究多集中于风对建筑物设计本身的安全影响，并未涉及到风对施工过程影响的研究，但这也是不可忽略的对工程质量影响巨大的一面。同时关于风环境的研究方法主要有现场实测[2-4]、风洞试验[5-7]和数值模拟[8-9]计算等，由于数值模拟方法具有强大的灵活性和经济性，近年来被越来越多的学者用于各类科学研究，其中包括关于风场的研究。……