随着我国经济的不断发展和科技的进步,为满足我国西南山区交通建设的需要,跨越幽深峡谷的大跨度桥梁不断涌现。大跨度桥梁的刚度一般较低,对风载作用非常敏感,因此大跨度桥梁的抗风设计成为必要任务。桥位风场特性研究是桥梁抗风设计的前提,而我国西南山区峡谷风环境非常复杂,现在对其了解和研究还较为肤浅,严重影响了桥梁的抗风设计精度和安全。本文以我国西南山区峡谷桥位处风场特性为研究对象,以CFD数值模拟和现场实测为主要研究手段,并结合必要的理论分析和气象台站风速资料,对CFD数值模拟技术、桥位风场特性规律和桥梁抗风参数展开了研究。主要工作和成果如下:针对风场特性测量的地形模型边界过渡段形式问题,提出了适用于地形模型边界过渡的连续性设计原则,同时根据该连续性原则提出了一种基于双曲正切函数曲线的过渡段形式。数值模拟结果表明这种曲线过渡形式可以很好地对来流进行过渡,并且当距离过渡区域较远时,过渡段的影响很小。然后以一座待建的山区峡谷大跨度桥梁为工程背景,基于开源的计算流体力学Open FOAM软件平台,提出了一种山区峡谷桥位处风场特性数值模拟方法,其改进了计算域形态,设置了地形过渡段,并利用“虚拟标准气象台站”法获得了计算域入口风速条件,从而实现了高质量的山区风场数值模拟。采用激光风速雷达和测风塔（安装超声风速仪和杯式风速仪）等风速测量设备,对我国西南山区峡谷中多处桥位风场开展了现场实测活动,基于实测风速数据详细研究了桥位处的平均风场特性和脉动风场特性,并归纳总结了各风场特性的普遍规律,同时还和相关规范做了对比,分析了实测风场特性和规范推荐值的异同。实测结果表明高风速时的气流均沿峡谷走向流动,平均风速剖面不符合规范推荐值,且拟合指数趋向于较小值;日最大风速符合Weibull分布。另外,湍流强度、湍流积分尺度和阵风因子均符合对数正态分布,脉动风谱符合von Kármán谱;湍流强度和阵风因子随风速增加而减小,但湍流积分尺度随风速增加而增大;高风速时的各湍流强度分量约为0.1、0.07和0.07,比值为1:0.70:0.70。然后,基于山区峡谷中的两座不同位置（即峡谷谷底和山腰）处的测风塔,对比分析了峡谷不同位置处风场特性的差异。结果表明山区峡谷地形中,不同位置以及一定高度范围内的平均风速、平均风向、湍流强度、阵风因子和脉动风功率谱各自相差不大,其差异往往可以忽略不计。以山区峡谷中某待建桥梁为工程背景,基于桥位附近气象台站风速资料和现场实测风速数据,首先分析桥位测点和气象台站之间的日最大风速相关关系,并根据推算的气象台站基本风速计算出桥位基本风速;然后根据CFD数值模拟结果推算桥梁的设计基准风速;最后根据桥位现场实测风场特性和归纳总结的规律,推算出待建桥梁上的脉动风特性,即湍流强度、湍流积分尺度和脉动风功率谱。