某大跨度公铁两用桁架斜拉桥车桥系统三分力系数风洞试验研究
2021-03-22郭薇薇蔡保硕娄亚烽张慧彬
工程力学 2021年3期
郭薇薇,蔡保硕,娄亚烽,张慧彬
(北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044)
随着交通流量的日益增加及可征地面积的逐步减少,大跨度公铁两用双层桁架斜拉桥成为目前跨江、跨海大桥设计的首选桥型。该结构体系杆件众多,空间性强,受力状态较为复杂。由于设置了上、下双层桥面,线路数量多,桥梁气动绕流十分复杂,不同的线路位置、同层及不同层线路之间的相互影响使得车辆、桥梁的气动特性可能发生显著改变[1]。此外,由于桥塔的存在,加剧了桥面风场的复杂性,塔柱尾流会使车辆进、出桥塔区域时所受的气动力发生突变,从而严重影响车辆在桥上运行的安全性和平稳性[2 − 3]。
近年来,已有一些学者对列车通过大跨度斜拉桥的车桥系统气动特性问题开展了风洞试验和数值模拟研究[1 − 11]。李小珍等[4]和姚志勇等[5,12]分别从试验和数值出发,对动车进出及通过大跨度钢桁梁时的车桥系统气动特性进行了分析。郑史雄等[2]、李小珍等[3]、李永乐等[6]、张楠等[7]考虑了大跨度桥梁桥塔区的风环境问题,对桥塔的遮风效应进行了试验和数值研究。苏洋等[8]通过风洞试验研究了分离式公铁双层桥面桥梁上、下桥面间的气动干扰效应对列车气动特性的影响。还有少量文献关注到桥上同时存在两列车的气动影响,如李永乐等[1]、邱晓为等[9]对钢桁梁上双车同层交会或异层共存时列车的三分力系数进行了风洞测试。综上所述,当列车通过大跨度公铁两用桁架斜拉桥时,由于桥梁结构较为复杂,桥上交通线路众多,车桥系统气动特性十分复杂。……
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