大跨度橋梁主梁風雨致靜動力特性.pdf

1、進入21世紀，世界各地跨海連島工程的建設促進了橋梁朝著超大跨度的方向發(fā)展。超大跨度橋梁結構將遭受更為復雜的荷載作用，尤其是多種荷載耦合而成的極端荷載作用，其中，風、雨荷載及其耦合作用是超大跨度橋梁結構遭受的主要極端荷載環(huán)境。目前，大跨度橋梁結構的分析與設計理論仍然是基于均勻來流風場或者紊流風場的。事實上，強風常常伴隨著降雨，特別是對于臺風天氣，強風與暴雨之間的耦合作用更是其主要特征。風雨聯(lián)合作用環(huán)境成為建設在臺風頻襲區(qū)域的超大跨度橋梁結

2、構的極端荷載環(huán)境，大跨度橋梁結構處于風雨聯(lián)合作用環(huán)境中時，依靠以往的單一考慮風場環(huán)境而建立的橋梁結構分析與設計理論進行橋梁結構響應分析與設計，已經(jīng)不能滿足實際工程需要，其原因在于雨場的存在以及雨場和風場之間的相互耦合作用?；诖耍疚耐ㄟ^理論分析與風洞試驗兩種手段，分析和研究了大跨度橋梁主梁結構在風雨耦合場作用環(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雨聯(lián)合作用現(xiàn)象，依據(jù)靜力學相關理論基礎，提出了風雨聯(lián)

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

4、，在不同雨強作用下，完成基于自由振動法的主梁節(jié)段模型顫振導數(shù)識別試驗，并采用基于Bartoli簡化的顫振分析方法計算了該大跨度橋梁不同雨強作用下的顫振臨界風速，進而評價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雨致渦激振動特性問題，通過在大氣邊界層風洞中搭建的風雨聯(lián)合作用試驗系統(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研究對象，在不同雨強作用下對其渦激振動特性進行了風洞試驗研究。評價了降雨對大跨