深切峡谷底斜拉桥颤振稳定性能研究-山东建筑大学学报.PDF

第２９卷 第２期 山东 建 筑 大 学 学 报 Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．２ ２０１４年 ４月 　 　　　　　　　ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧ ＪＩＡＮＺＨＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　　　　　　　 　 Ａｐｒ． ２０１４ 文章编号：１６７３－７６４４（２０１４）０２－０１３１－０６ 深切峡谷底斜拉桥颤振稳定性能研究 １ ２ ３ ３ ２，４ 周奇 ，郭震山 ，冯云成 ，任鹏杰 ，朱乐东 （１．汕头大学风洞实验室，广东 汕头５１５０６３；２．桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室，上海 ２０００９２；３．中 国交通建设股份有限公司第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安７１００６５；４．同济大学土木工程防灾国 家重点实验室，上海２０００９２） 摘要：以峡谷底斜拉桥———迫龙沟大桥为工程背景，结合地形试验结果和大桥具体位置确定了桥位处的设计风 参数；分别检验了小风攻角和大风攻角下颤振稳定性能，阐明了颤振临界风速随风攻角改变的变化规律；分析 了颤振导数和系统阻尼的变化特征，获得了不同结构状态下主梁断面颤振驱动机理。结果表明：峡谷底桥梁的 设计基准高度可参照跨中位置确定，颤振检验风速可按不同风攻角区间分别确定；颤振临界风速和颤振检验风 速随风攻角的增大均呈降低趋势，但由于下降速率不同有可能出现小风攻角下颤振不失稳而大风攻角下颤振 失稳的现象；不同风攻角状态下或施加气动措施前后，颤振导数和系统阻尼与折减风速的变化特征相似，表明 颤振驱动机理和颤振形态均保持不变。 关键词：桥梁工程；颤振性能；风洞试验；颤振临界风速；颤振驱动机理 中图分类号：Ｕ４４１＋．３　　　　　文献标识码：Ａ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｆｌｕｔｔｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃａｂｌｅｓｔａｙｅｄ ｂｒｉｄｇｅａｔｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｆａｄｅｅｐｃｕｔｔｉｎｇｇｏｒｇｅ １ ２ ３ ＺｈｏｕＱｉ，ＧｕｏＺｈｅｎｓｈａｎ，ＦｅｎｇＹｕｎｃｈｅｎｇ，ｅｔａｌ． （１．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷｉｎｄＴｕｎｎｅｌ，ＳｈａｎｔｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｔｏｕ５１５０６３，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷｉｎｄＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＢｒｉｄｇｅｓｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｈｉｎａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＣｏｍｐａｎｙＬｔｄ．ＦｉｒｓｔＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｘｉａｎ７１００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＰｏｌｏｎｇＶａｌｌｅｙＢｒｉｄｇｅ，ｌｏｃａｔｅｄａｔｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｆａｄｅｅｐｃｕｔｔｉｎｇｇｏｒｇｅ，ｗａｓｔａｋｅｎａｓｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｗｉｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅｓｉｔｅｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｂｒｉｄｇｅｌｏｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｆｌｕｔｔｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅ，ｕｎｄｅｒｓｍａｌｌａｎｄｌａｒｇｅｗｉｎｄａｔｔａｃｋａｎｇｌｅ，ｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｖｉａｔｈｅ ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔ．Ａｎｄｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｆｌｕｔｔｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｗｉｎｄｓｐｅｅｄ ｗｉｔｈｔｈｅａｔｔａｃｋａｎｇｌｅｃｈａｎｇｉｎｇ，ｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ．Ｆｉｎａｌｙ，ｔｈｅｆｌｕｔｔｅｒｄｒｉｖｉｎｇ ｍｅ