桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算程序设计

现阶段桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算过程需要不断查阅图纸与规范,且变截面结构的等效静阵风荷载计算量巨大,计算过程相当繁琐。为降低工程人员计算难度,提高计算效率,利用Python语言及PySide2开发了桥梁结构精细化横桥向等效静阵风荷载计算程序,该程序针对midas Civil结构模型中各单元具体尺寸及实际地形计算构件尺寸、构件基准高度等参数,进行横桥向等效静阵风荷载计算,无需大量翻阅设计资料数据、规范计算参数。针对某刚构桥对该程序进行应用,对比传统简化自主计算,效率提高了16.6倍,且准确性得到保障,实现了横桥向等效静阵风荷载加载的便捷性和高效性。

超高桥塔的气弹模型风洞试验及其等效静力风荷载

为研究超高桥塔的气弹模型风洞试验方法及其等效静力风荷载,根据某实际工程中的超高桥塔建立了有限元模型,进行了动力特性计算,进而设计了相应的气弹模型,并开展了风洞试验。在此基础上,开展了超高桥塔风致振动的非线性时程计算,并基于阵风荷载因子法,对比了以位移、内力和应力为单一目标的超高桥塔的等效静力风荷载。结果表明:斜风作用下的桥塔风致振动比较显著,其影响随着风速的增大而愈加明显;当风向角为75°~90°时,超高桥塔将在风速为35~50 m·s^(-1)的区间发生顺桥向的侧弯涡振,但幅值较小;基于应力的阵风荷载因子比基于位移或内力的阵风荷载因子更加稳定,这使得基于应力的等效静力风荷载要优于基于位移或内力的等效静力风荷载,比较适合于超高桥塔。

考虑二维等效静力风荷载的导线风偏刚性直棒法

刚性直棒法作为一种简单高效的输电导线风偏响应估算方法,在输电工程领域得到了广泛的应用,然而其适用对象仅限于水平风作用下的未覆冰导线,对于线路常遇的覆冰以及二维风荷载情况未能涉及。该文采用阵风荷载包络线法(GLE法)推导了二维等效静力风荷载的表达式,获得了考虑二维风荷载作用的导线风荷载调整系数,通过引入二维等效静力风荷载改进了现有刚性直棒法,改进后的刚性直棒法综合考虑了线路是否覆冰、二维风荷载、上升气流以及风的脉动效应。建立了某真型输电线路的精细化有限元仿真模型,采用覆冰导线气动力风洞试验结果和非线性数值仿真验证了改进后刚性直棒法的准确性。基于改进后的方法分析了竖向平均风速和导线覆冰厚度对风偏响应的影响。研究表明:考虑二维等效静力风荷载的导线风偏刚性直棒法是一种准确度明显提高的通用方法,能适用于常规的、覆冰的、有上升气流的多种工况下的导线风偏位移计算。

大跨度斜拉桥结构的等效静阵风荷载分析

处于多风地区的大跨度斜拉桥结构,风荷载是桥梁设计时必须考虑的因素,但采用随机振动理论进行结构设计,计算过程往往比较复杂。利用等效静阵风荷载计算了结构在风荷载作用下的响应,为桥梁的设计提供依据,对同类工程具有一定的借鉴作用。

大跨度屋盖结构等效静力风荷载背景分量的确定方法探讨

重点对结构等效静力风荷载背景分量的确定方法进行了系统分析。并结合风洞试验,分别采用阵风荷载因子法、风压轮廓面法和荷载响应相关系数法,分析一鞍形索网屋盖结构不同风向角、不同极值响应对应的等效静力风荷载背景分量,并与风洞试验方法确定的极值响应对应的瞬态脉动风压进行对比,结果表明荷载响应相关系数法在确定该类结构等效静力风荷载背景分量有很好的适用性,而其它几种方法计算偏差较大,这为大跨度屋盖结构等效静力风荷载的研究奠定了一定的基础。

新广州火车站大跨屋盖结构风振响应及等效静力风荷载研究

以刚性模型测压风洞试验得到的屋盖风压数据作为随机激励输入,采用线性系统随机振动的模态叠加法,分析了新广州火车站大跨屋盖和无柱站台雨棚结构的风振响应,并通过CQC方法考虑了高阶模态和模态间耦合的效应。在此基础上,利用阵风因子法计算得到不同重现期下的等效静力风荷载,并在结构设计中成功运用。

斜风作用下超大跨跨海斜拉桥典型施工状态抖振响应研究

为研究风偏角和风速对超大跨跨海斜拉桥典型施工状态抖振性能的影响,以黄茅海大桥为背景,通过气弹模型风洞试验对斜风作用下该桥边塔最大单悬臂、中塔最大双悬臂、边塔最大双悬臂3种典型施工状态的抖振响应进行分析,并对基于气弹模型风洞试验和《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)的等效静阵风荷载进行对比。结果表明:超大跨跨海斜拉桥各典型施工状态抖振响应最不利风偏角为0°~30°,各典型施工状态在各风偏角下的抖振响应与风速呈二次函数关系;各典型施工状态下竖向抖振响应主要由主梁一阶对称竖弯模态贡献,横向和扭转抖振响应主要由桥塔一阶横弯模态贡献;与基于气弹模型风洞试验的等效静阵风荷载相比,基于规范计算的等效静阵风荷载偏不安全,建议进一步研究超大跨跨海斜拉桥的等效静阵风荷载。