大跨度橋梁主梁風(fēng)雨致靜動力特性.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)，世界各地跨海連島工程的建設(shè)促進(jìn)了橋梁朝著超大跨度的方向發(fā)展。超大跨度橋梁結(jié)構(gòu)將遭受更為復(fù)雜的荷載作用，尤其是多種荷載耦合而成的極端荷載作用，其中，風(fēng)、雨荷載及其耦合作用是超大跨度橋梁結(jié)構(gòu)遭受的主要極端荷載環(huán)境。目前，大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)理論仍然是基于均勻來流風(fēng)場或者紊流風(fēng)場的。事實(shí)上，強(qiáng)風(fēng)常常伴隨著降雨，特別是對于臺風(fēng)天氣，強(qiáng)風(fēng)與暴雨之間的耦合作用更是其主要特征。風(fēng)雨聯(lián)合作用環(huán)境成為建設(shè)在臺風(fēng)頻襲區(qū)域的超大跨度橋梁結(jié)

2、構(gòu)的極端荷載環(huán)境，大跨度橋梁結(jié)構(gòu)處于風(fēng)雨聯(lián)合作用環(huán)境中時(shí)，依靠以往的單一考慮風(fēng)場環(huán)境而建立的橋梁結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)理論進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析與設(shè)計(jì)，已經(jīng)不能滿足實(shí)際工程需要，其原因在于雨場的存在以及雨場和風(fēng)場之間的相互耦合作用?；诖耍疚耐ㄟ^理論分析與風(fēng)洞試驗(yàn)兩種手段，分析和研究了大跨度橋梁主梁結(jié)構(gòu)在風(fēng)雨耦合場作用環(huán)境中的靜動力特性。其主要研究內(nèi)容如下：
　　1.針對大跨度橋梁主梁風(fēng)雨聯(lián)合作用現(xiàn)象，依據(jù)靜力學(xué)相關(guān)理論基礎(chǔ)，提出了風(fēng)雨聯(lián)

3、合作用下橋梁主梁結(jié)構(gòu)所受荷載的三個(gè)組成成分，即風(fēng)雨致靜力三組分，并給出了相關(guān)測試方法，通過在大氣邊界層風(fēng)洞中構(gòu)建的風(fēng)雨聯(lián)合作用試驗(yàn)系統(tǒng)，以某一分離式雙箱主梁大跨度橋梁為試驗(yàn)研究對象，完成該大跨度橋梁主梁在風(fēng)雨耦合場作用下的靜力特性試驗(yàn)，進(jìn)而較為精細(xì)地研究了降雨對橋梁主梁風(fēng)致靜力作用的影響規(guī)律。
　　2.針對大跨度橋梁主梁風(fēng)雨致顫振穩(wěn)定性問題，通過在大氣邊界層風(fēng)洞中構(gòu)建的風(fēng)雨聯(lián)合作用試驗(yàn)系統(tǒng)，以某一開槽雙箱主梁大跨橋梁為試驗(yàn)研究對象

4、，在不同雨強(qiáng)作用下，完成基于自由振動法的主梁節(jié)段模型顫振導(dǎo)數(shù)識別試驗(yàn)，并采用基于Bartoli簡化的顫振分析方法計(jì)算了該大跨度橋梁不同雨強(qiáng)作用下的顫振臨界風(fēng)速，進(jìn)而評價(jià)了降雨對大跨度橋梁顫振穩(wěn)定性的影響。
　　3.針對大跨度橋梁主梁風(fēng)雨致渦激振動特性問題，通過在大氣邊界層風(fēng)洞中搭建的風(fēng)雨聯(lián)合作用試驗(yàn)系統(tǒng)，以某一分離式雙箱主梁橋梁及其閉口主梁型式橋梁為試驗(yàn)研究對象，在不同雨強(qiáng)作用下對其渦激振動特性進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)研究。評價(jià)了降雨對大跨