大跨连续刚构桥下击暴流作用效应试验研究

大跨连续刚构桥下击暴流作用效应试验研究

论文摘要

为研究大跨连续刚构桥在下击暴流水平风速作用下的风振响应,开发了一套在大气边界层风洞中模拟下击暴流水平风速的试验装置。下击暴流水平风速剖面通过调节置于风洞中的斜板竖向位置与倾角来模拟,下击暴流时间特性通过控制两侧水平开合板运动的速度、角度来模拟。以广东虎门大桥辅航道桥为工程背景,设计并制作几何缩尺比为1∶200连续刚构桥最大双悬臂状态气弹模型,进行了下击暴流瞬态风场、下击暴流稳态风场和大气边界层B类风场下连续刚构桥最大双悬臂状态气弹模型风洞试验,对不同风场下桥梁结构风致振动位移响应进行了对比分析。结果表明:采用下击暴流模拟装置在大气边界层风洞中所模拟的下击暴流水平风剖面与下击暴流经验风剖面吻合较好;采用下击暴流模拟装置实现了下击暴流风速时间特性的模拟,所模拟的下击暴流瞬态风场湍流度与目标值总体接近。在下击暴流瞬态风场下桥梁梁端横桥向位移响应时变均方根最大值约为在B类风场下梁端横桥向位移响应均方根值的2.7~6.8倍;在下击暴流稳态风场下桥梁梁端横桥向位移响应时变均方根最大值约为在B类风场下梁端横桥向位移响应均方根值的70%~230%。在下击暴流瞬态风场下桥梁梁端竖向位移响应时变均方根最大值约为在B类风场下梁端竖向位移响应均方根值的2.3~5.3倍;在下击暴流稳态风场下桥梁梁端竖向位移响应时变均方根最大值约为在B类风场下梁端竖向位移响应均方根值的90%~260%。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 下击暴流风特性
  •   1.1 下击暴流基本特性
  •     (1)风场特征。
  •     (2)时空尺度特征。
  •     (3)随机特性。
  •   1.2 下击暴流经验风剖面
  • 2 下击暴流水平风速风场试验模拟
  •   2.1 边界层风洞中下击暴流水平风速模拟试验装置
  •   2.2 下击暴流水平风速风场模拟结果
  •     2.2.1 下击暴流水平风速风剖面模拟结果
  •     2.2.2 下击暴流风速时程模拟结果
  • 3 大跨连续刚构桥最大双悬臂状态下击暴流试验
  •   3.1 模型设计及测试
  •   3.2 试验工况
  •   3.3 试验结果
  •     3.3.1 位移响应时程
  •     3.3.2 脉动风位移响应与来流风速关系
  •     3.3.3 脉动风位移响应与风偏角关系
  •   3.4 桥梁结构在下击暴流风场与B类风场响应比较
  • 4 结 语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 辛亚兵,刘志文,邵旭东,陈以荣,陈政清

    关键词: 桥梁工程,下击暴流,风洞试验,风致振动响应,风场模拟

    来源: 中国公路学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室,现代投资股份有限公司

    基金: 国家自然科学基金项目(51478180,51178181)

    分类号: U446.1

    DOI: 10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.10.027

    页码: 279-290

    总页数: 12

    文件大小: 1836K

    下载量: 81

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