本论文研究内容是国家自然基金面上项目(51778051)—“风沙环境下混凝土构筑物风沙荷载及风蚀机理的研究”的一部分。我国西北地区处于“一带一路”国内段的前沿,西北地区经济走廊建设稳步推进,交通系统也在不断地进行优化。西北地区,风沙灾害频发,每年因风沙天气造成的直接和间接经济损失严重。桥梁作为交通系统的重要组成部分,合理地计算风沙环境中桥梁所受的风沙荷载是桥梁设计的关键。桥梁面对风沙的长期侵害,安全性和耐久性也受到严峻的考验,错综复杂的风沙流会使桥梁发生不同程度的风蚀现象。因此,深入研究西北风沙环境中桥梁的风沙荷载和风蚀情况显得十分迫切和重要。本文主要研究内容如下:(1)建立平坦沙床模型验证采用欧拉双流体模型模拟风沙流时参数设定的准确性。将数值模拟结果与已有文献研究进行对比,验证数值模拟方法的合理性。(2)对纯风环境下桥梁区域风场、风沙环境下桥梁区域风沙流场进行数值模拟与分析。建立三维桥梁模型,分析桥梁区域风沙流场的变化;对比分析纯风环境和风沙环境下桥梁表面压力的变化;将数值模拟风荷载、风沙荷载与《公路桥梁抗风设计规范》中的计算风荷载进行对比。结果表明:风沙荷载远远大于风荷载,因此在风沙较大地区需要考虑风沙荷载的作用,数值模拟结果为风沙地区风沙荷载的计算及结构的设计提供一定的参考。(3)对不同风沙流参数下的风沙流场进行数值模拟。分析不同风沙攻角、不同风沙流速、不同含沙率、不同粒径时桥梁迎风面、背风面风沙压力及指定路径上风沙压力的变化规律。(4)对比分析风沙攻角为90°和45°两种不同风沙攻角条件下桥梁表面风沙压力的变化。分析了风沙流速、含沙率及粒径变化时桥梁表面(迎风面、背风面)压力的对比情况。(5)依据已有试验数据分析研究确定临界风沙流速,参照试验参数数值模拟研究临界风蚀压力,并根据临界风蚀压力研究风沙攻角90°和风沙攻角45°时,不同风沙流速、不同含沙率和不同粒径时,桥梁迎风面的风蚀规律。为结构风蚀预防工作提供建议。