滑坡体上桥梁设计的防护措施研究

位于滑坡体上的桥梁结构损坏主要是由滑坡体被激活产生的巨大土压力剪切破坏墩台基础造成的。为避免此类情况发生,对位于滑坡体上的桥梁,设计应采取有效措施防止滑坡体被激活,同时采用有效的抗滑措施隔离或减弱滑坡土压力。文章以玉溪至磨憨铁路那苏河大桥设计为背景,综合分析了桥梁墩台基础承载能力情况及滑坡特征,总结出"桥梁应绕避大中型滑坡;采用大跨度桥梁从滑坡体边缘跨越;墩台基础靠山侧设置抗滑桩;增加桩顶锚索,控制桩顶位移;加强整体防排水及局部封闭措施;桥墩承台与抗滑桩间填充易变形材料,防止土压力直接传至桩基础"等防护措施,可有效地避免激活滑坡体、隔离或减弱滑坡土压力,保证桥梁结构安全。

倒梯形板桁主梁CFD简化模型及气动特性研究

板桁主梁以其良好的整体性和合理的受力性能广泛应用于铁路桥梁建设中,随着桥梁跨径的增大,其抗风性能已逐渐成为控制桥梁设计的关键因素之一。基于桁架受风面积等效,并考虑上流、下流构件间相互的气动干扰,提出了一种简化的CFD分析模型,该模型偏安全地忽略了腹杆和上弦杆、下弦杆连接处相互的气动作用,将三维板桁主梁等效为二维平面结构,从而降低建模难度和减小计算工作量。基于该简化CFD分析模型,对倒梯形板桁主梁的静力气动力系数、涡振性能、颤振导数进行了计算分析,并对比了桥上车辆存在对板桁主梁的气动特性的影响。研究结果表明,倒梯形板桁主梁的涡振性能对雷诺数较为敏感,桥上车辆的存在显著改变了板桁主梁的气动特性。

既有桥梁对邻近新建桥梁三分力系数的气动干扰效应

以某一主跨310m的独塔斜拉桥扩建工程为背景,通过节段模型测力风洞试验研究既有桥梁对其邻近新建桥梁三分力系数的气动干扰效应,引入气动干扰因子研究新建桥梁三分力系数受邻近既有桥梁影响的规律,并利用CFD手段从流场的角度定性的解释了产生干扰现象的机理。研究结果表明:既有桥梁对新建桥梁在施工和成桥运营阶段的三分力系数可能会产生十分显著的影响,并且新建桥梁三分力系数气动干扰因子随风攻角的改变在成桥和施工阶段呈现相似的规律性变化;阻力系数气动干扰因子随着风攻角绝对值的增大而增大;升力系数气动干扰因子随风攻角的增加呈递减的变化趋势,升力矩系数气动干扰因子随风攻角的变化规律较不明显。

桥梁气动自激力时域表达式的瞬态与极限特性

该文详细介绍了有理函数与阶跃函数在桥梁气动自激力时域模拟中的应用。分别对两种表达式的极限特性与瞬态特性进行了分析。理论分析与数值结果表明:阶跃函数的极限特性独立于识别参数而与桥梁断面的准定常风荷载特性相一致,经参数识别后的阶跃函数自激力表达式是准定常风荷载模型与基于颤振导数表达的自激力模型两者的统一。因此,阶跃函数自激力模型可应用到响应均值非零的结构风振响应分析中。相比之下,有理函数模型的极限特性依赖于所识别的参数,与准定常风荷载特性并不存在统一的关系,因而通常情况下其应用范围限定在均值为零的桥梁风振响应分析中,该文通过分析讨论指出,可通过强制有理函数表达式中若干参数值的方法克服这一缺陷。无论是阶跃函数还是有理函数模型,由于其参数识别是按照自激力平稳谱特性等效的原则完成,因而其识别参数所决定的瞬态特性仅仅是一种数值结果,并不代表实际桥梁断面的瞬态气动力特性。由此可能会产生高瞬态值与十分耗时的衰减过程,这种不良瞬态特性会引起结构风振时域分析中长时间范围的自激力模拟失真。该文通过限定时域自激力表达式中记忆项参数的识别数值范围,有效地解决了这一问题。

珊瑚格对深圳蛇口邮轮中心表面风压影响的试验研究

珊瑚格结构具有浓厚的海洋文化气息,建筑设计中常被用来装饰临海建筑的结构外立面,但其对建筑表面风压的影响研究较少。通过刚体模型多点同步测压风洞试验方法,对设置不同珊瑚格的深圳蛇口邮轮中心表面风压进行了测试,分析了不同透风率珊瑚格和不同地貌下邮轮中心的幕墙和大跨度屋盖表面风压特性。试验结果表明:设置珊瑚格可以有效降低其背后幕墙和临近屋盖的平均风压系数和脉动风压系数;随着透风率的减小,幕墙和屋盖的平均风压系数和脉动风压系数均逐渐减小,并存在一个最优透风率,使得平均风压系数和脉动风压系数达到最小值;不同地貌下,背风侧的珊瑚格背后幕墙及其临近屋盖的平均风压系数和脉动风压系数均相差不大,迎风侧的珊瑚格背后幕墙及其临近屋盖的平均风压系数也相差不大,但脉动风压系数具有明显的差别。