琅岐闽江大桥静力三分力及涡激振动特性试验研究
2011-09-13任建丹郑史雄
四川建筑 2011年6期
任建丹,唐 煜,郑史雄
(西南交通大学风工程试验研究中心,四川成都610031)
桥梁抗风设计的主要目的就是确保桥梁结构的抗风安全,而影响桥梁结构抗风性能的诸多因素具有不确定性,其中,关于风与桥梁结构相互作用的不确定性主要可以通过气动参数来考虑。对于大跨度桥梁而言,主梁断面的气动参数是进行抗风设计、抗风性能研究及抗风安全性评估的基本数据,对桥梁的安全性与经济性具有重要的影响,主要包括主梁静力三分力系数、主梁气动导数(或称颤振导数)等。主梁静力三分力系数表征主梁在平均风作用下所受风荷载的无量纲参数,它们实际上是对来流风在主梁结构表面产生的风压进行面积分,并进行无量纲化处理的结果。影响桥梁结构静力三分力系数的因素和涉及面较广,与结构的形体、姿态、气流和构造物的状态有关。其中,桥梁三分力系数与桥梁主梁断面型式密切相关,不同型式、形状的主梁断面,其三分力系数不同。目前,确定三分力系数的主要途径是进行风洞模型试验[1]。
涡激振动是大跨度桥梁在低风速下很容易出现的一种风致振动现象,也是桥梁风致振动的主要形态之一。涡激振动带有自激性质,但振动的结构反过来会对涡脱形成某种反馈作用,使得涡振振幅受到限制,因此涡激共振是一种带有自激性质的风致限幅振动。尽管涡激振动不像颤振、驰振一样是发散的毁灭性的振动,但由于是低风速下容易发生的振动,且振动幅度之大足以影响行车安全,因而在施工或者成桥阶段避免涡激共振或限制其振幅在可接受的范围之内具有十分重要的意义[2]。……
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