大跨度斜拉桥节段模型风洞试验与风致静力稳定性分析

目的研究大跨度斜拉桥的抗风性能,分析影响其风致动、静力稳定性的敏感因素,解决大跨度斜拉桥的涡激振动问题.方法通过主梁节段模型风洞试验对某大跨度斜拉桥的风振性能进行了细致研究,并在节段模型风洞试验基础上采用三维静风稳定数值分析方法对其风致静力稳定性进行分析.结果该桥颤振临界风速大于检验风速;模型结构阻尼比的提高使涡振振幅明显减小,来流加入紊流成分后,涡振现象消失;静风作用下主桥跨中位移随风速变化表现出明显的非线性特征,并且竖向变形和扭转变形耦合现象明显.结论流线型闭口钢箱梁断面通常情况下具有良好的颤振稳定性能,提高了桥梁结构的阻尼比或脉动风中的紊流成分,均能明显改善大跨度斜拉桥的涡激振动性能;大跨度斜拉桥为柔性结构,分析其风致静力稳定性时需考虑非线性因素.

中央开槽箱梁风致静力稳定性研究

本文主要研究不同开槽率下的中央开槽箱梁在不同初始风攻角下的静风稳定性能。首先通过节段模型风洞测力试验得到±12°风攻角范围内六种开槽率下的箱梁断面的静风三分力系数,在此基础上运用三维非线性静风稳定分析方法对六种开槽率断面的桥梁结构进行静风稳定性分析。得出主要结论为:开槽箱梁静风失稳临界临界风速会随着开槽率的增加而提高,同时随着初始风攻角的减小而提高。

不同风嘴形式分体箱梁桥梁的静力风致稳定性能

作为大跨径以及超大跨径桥梁一种新兴的断面形式,分体箱梁可以改善空气动力性能和提高颤振临界风速,但是还需要保证其静力风致稳定性能,研究了不同风嘴形式下分体箱梁的静力三分力系数和静力风致稳定性能随开槽率的演变规律。结果表明:两种风嘴形式分体箱梁的阻力系数随开槽率增加而增大,采用断面实体宽度为无量纲化标准时断面升力系数绝对值会随开槽率的增加而增加,这与采用断面总宽为无量纲化标准时结果相反,升力矩系数绝对值会随着开槽率的增加而减小,但这种规律性会受到风攻角的影响;风嘴对称性的变化仅改变断面阻力系数随开槽率的变化规律;两种计算模型下,对称风嘴断面分体箱梁桥梁跨中的各向位移绝对值和静力风致失稳临界风速随开槽率的变化规律完全相反,而不对称风嘴断面的各向位移变化规律相似但也有区别;总体上对称风嘴断面的最低静力风致失稳临界风速要高于不对称风嘴断面;考虑结构刚度变化会使断面开槽后静力风致失稳临界风速随着开槽率的增加而升高并超过不考虑刚度变化时的相应值,故对分体箱梁静力风致稳定性能分析时需要考虑开槽率不同带来的结构刚度变化。