附属设施对桥梁颤振临界风速的影响
2021-05-13牛华伟周子祺陈政清
中外公路 2021年2期
牛华伟, 周子祺, 陈政清
(湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410082)
桥梁颤振是一种发散性的自激振动,通常表现为振幅不断增大的扭转振动或者弯扭耦合振动,直至结构彻底破坏,因此桥梁抗风设计时必须避免发生颤振。
随着桥梁工程的兴建和风洞试验技术的发展,人们对主梁断面的总体颤振性能逐渐有了清楚认识,但现在桥梁附属设施形式多样,如栏杆布置、行人观光通道等,这些附属设施使桥梁主梁的气动外形发生改变,从而对桥梁的颤振稳定性产生影响。Luca等研究了桥面上栏杆等构件对箱梁气动力的影响, 得出栏杆的位置和透风率对梁体颤振性能有很大影响的结论;夏锦林等发现双开槽箱梁防撞栏杆的有无对其颤振临界风速影响显著;童庞等研究发现对于某些流线箱梁桥截面在加设栏杆后,其扭转正阻尼增大,而负阻尼基本不变,有利于其颤振稳定性;符键采用数值模拟方法研究了不同栏杆透风率和检修轨道的有无对扁平钢箱梁颤振的影响,发现加设栏杆等设施后临界风速下降且栏杆透风率越大可能越有利于颤振稳定性;近期Andrija等研究了多孔挡风玻璃对颤振的影响,证实附属设施可能显著影响颤振性能。
研究桥梁结构颤振稳定性能的手段之一是二维颤振分析。1940年美国旧Tacoma悬索桥发生颤振破坏后,人们主要通过节段模型试验和二维颤振分析方法来研究主梁断面的颤振性能;……
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