超千米级斜拉桥抗风稳定性风洞试验

为研究主跨1 400m斜拉桥在80m·s-1检验风速下的抗风性能,在风洞中进行了法向风和斜风下的节段模型试验,确定了气动控制措施与改良后主梁断面,并进行了全桥气弹模型试验,验证了控制措施的有效性,获取了全桥风致振动响应数据。研究结果表明:采取适当的颤振控制措施,在抗风稳定性方面,该1 400m跨径斜拉桥方案具有可行性;随跨度增大,静力与颤振失稳竞争更为激烈;斜风效应对静力、颤振失稳临界风速及涡振振幅均有影响;静力稳定性重新成为超千米级斜拉桥抗风性能的控制因素。

1400m斜拉桥方案颤振临界状态拍振现象分析

1 400 m斜拉桥方案全桥气弹模型试验过程中,其在颤振临界状态下出现了拍振现象,这种振动在其他跨径较小桥梁中较少发生。为探究其发生机制,证明其存在的合理性,首先对气弹模型动力特性展开分析,结果显示其模态分布更为密集,每两阶模态之间的频率间隔更为狭小,这些都增加了拍振发生的可能性。进一步的理论分析则表明,与苏通大桥相比,1 400 m斜拉桥方案有着更为复杂的结构动力特性,在颤振临界频率附近存在着能与之发生牵连运动的振型参与进来,从而最终发生了拍振。