大跨度中央开槽钢箱梁悬索桥颤振关键参数研究

中央开槽钢箱梁作为第三代钢箱梁,可改善结构的气动性能,提高颤振临界风速,但开槽箱梁的优化选型受多种因素影响。为全面阐述开槽箱梁的气动优化选型规律,通过风洞试验和数值方法综合研究了多个关键参数对颤振性能的影响:通过节段模型风洞试验,研究了开槽比对颤振临界风速的影响规律,并获得了多组颤振导数;采用二维颤振直接分析数值算法,研究了钢箱梁的几何参数、质量参数、频率参数和纵向遮盖率等对悬索桥颤振临界风速的影响规律。研究发现:颤振临界风速随开槽宽度增加先增大后减小,存在最优开槽比;开槽宽度增加使质量和质量惯矩增大,质量和质量惯矩的增加有利于颤振稳定性能的提高;随着扭转频率的增大颤振性能增强,竖弯频率则相反;纵向遮盖各工况也存在最优遮盖率,影响颤振的规律与中央开槽类似;颤振临界风速对各个参数的敏感度不同,敏感度从小到大依次为:质量、竖弯基频、质量惯矩、扭转频率。该研究成果可为开槽箱梁的气动选型提供参考。

超窄桥面钢管混凝土拱桥关键技术研究

平果右江大桥为主跨136 m的中承式钢管混凝土拱桥,桥面宽度仅6 m,通过建立空间有限元模型,对结构静力和抗风稳定性进行计算分析,结果表明结构整体刚度及颤振临界风速均满足要求,并提出改善刚度的结构措施,提出结构扭弯频率比和梁宽为影响颤振稳定的关键参数。

超大跨径直纹面缆索悬索桥的抗风稳定性分析

利用直纹曲面的几何特性,改革传统的平行缆索体系悬索桥,将粗重的集中缆索改为分散的空间钢丝缆索,多股钢丝缆索空间交叉布置,形成超大跨径单叶双曲面和双曲抛物面空间缆索悬索桥。结合某4000m级超大跨径海峡悬索桥,进行空间缆索悬索桥的动力模态分析和抗风稳定性分析研究。研究表明,空间悬索桥扭转振型比平行悬索桥出现得更晚,扭转频率和扭弯频率比有很大提高,颤振临界风速也有很大提高,空间缆索悬索桥具有良好的抗风稳定性。