山区高墩大跨连续刚构桥的风荷载效应研究.pdf

《山区高墩大跨连续刚构桥的风荷载效应研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、２０１５年第７期（总第１６０期）江西建材交通工程山区高墩大跨连续刚构桥的风荷载效应研究■蒋向阳■中国铁建投资公司，北京　１０００８５摘要：山区的地形地貌复杂，局部风的特性与平原区相比有较大差异，连续刚但对于柔性结构来说，由脉动风作用所导致桥梁结构的振动响应则不构桥主梁迎风面积较大，作用在桥梁结构上的风荷载很大，而最大双悬可以忽略。如脉动风作用引起柔性桥梁结构发生不规则振动时，这种臂状态是施工期的最不利的抗风状态，因此深入研究山区桥位风环境与振动将逐渐演化为具有更大振幅的规则振动，最终将造成桥梁结构的风荷载是山区高墩大跨连续刚构桥悬臂施工期抗风设计的前提

2、。本文损坏。桥梁结构的风致振动主要包括抖振、涡振、颤振和驰振四种形以跨径９５＋１９０＋９５ｍ、最大墩高１３６ｍ的在建麻昭高速公路熊家沟特大态。桥实际工程为背景，分析了山区高墩大跨连续刚构桥悬臂施工期的风致１．３　山区高墩大跨连续刚构桥悬臂施工期风致响应特点响应特点，提出了悬臂施工期横桥向等效风荷载计算方法，计算了墩底高速公路在山区条件下需要保持线性与行车速度，因此通常应用横桥向剪力和弯矩，探讨了山区桥位风环境及高墩大跨连续刚构桥风效具有高墩大跨特征的连续刚构桥来跨越Ｖ字型峡谷。此类桥梁的主梁应。迎风面积大，因此在风荷载作用下桥梁上部结构的横桥向静力与动

3、力关键词：桥梁工程山区风环境高墩大跨连续刚构桥等效风荷载风荷载较大，而最大双悬臂状态是连续刚构桥施工期的最不利的抗风［４］状态。此时，横向风的作用将导致悬臂主梁同时产生横向静力、竖随着西部大开发战略的实施，我国高速公路建设逐步进入山区，跨向静力以及扭转力矩，与此同时还将产生一定的水平及竖向抖振惯性越深沟峡谷能力强的大跨径预应力混凝土连续刚构桥得到了广泛推力。上述桥梁上部结构的风荷载相应都将导致连续刚构桥的墩梁固结广。平衡悬臂施工法作为一种无支架施工方法，在连续刚构桥的施工处与墩第产生非常大的内里。同时，主梁的抖振动力相应也会影响混中得到了普遍应用。然而

4、，山区的地形地貌复杂，局部风的特性与平原凝土浇筑材料的初凝和终凝效果，导致混凝土强度下降甚至直接引起区相比有较大差异，连续刚构桥主梁迎风面积较大，作用在桥梁结构上混凝土开裂，降低施工安全性与工程质量。由于作用在桥墩主梁与桥［１］的风荷载很大，而最大双悬臂状态是施工期的最不利的抗风状态，墩上部横桥向的风荷载随着墩高的增大呈几何级增加，因此开展山区因此需要深入研究山区桥位风环境与风荷载，针对性的采用悬臂施工高墩大跨连续刚构桥横桥向风致响应研究很有必要。期临时抗风措施，确保桥梁施工过程中的安全性。为此，该文以在建的２　连续刚构桥横桥向等效风荷载计算方法研究麻

5、昭高速公路熊家沟特大桥实际工程为背景，根据高墩大跨连续刚构世界各国现行的风荷载规范所遵循的基本原理类似，都是将近地桥的风致响应特点，提出了悬臂施工期横桥向等效风荷载计算方法，在风对桥梁结构施加的作用转化成作用在结构上的风压或风力，仅在具此基础之上定量地分析了高墩大跨连续刚构桥的横桥向风荷载效应。体计算公式和参数取等方面所考量的侧重点有所差异［５］。本文在山１　山区高墩大跨连续刚构桥悬臂施工期风致响应特点区高墩大跨连续刚构桥的风荷载效应计算时以高墩大跨连续刚构桥的１．１　山区大气边界层的自然风特性最大双悬臂状态为研究对象，考虑工程算例中桥梁结构的设计特点

6、，对高墩大跨连续刚构桥多位于峡谷，在山区风环境下，桥梁的抗风设主梁风荷载和桥墩风荷载加以区分，分别计算桥墩底部的横桥向弯矩计与风荷载验算需要应用桥位处的近地风特性。现阶段，开展桥梁的和剪力等结构响应，最终提出山区高墩大跨连续刚构桥横桥向风荷载风荷载研究通常采用平均风描述山区大气边界层自然风特征，平均风的简化计算方法。［２］的特征可由基本风速、风速剖面、风向及风攻角等进行描述：２．１　桥梁等效风荷载基本方法（１）基本风速。我国现行的公路桥梁抗风设计规范规定的基本风目前常用的桥梁等效风荷载计算方法有阵风荷载法、阵风荷载因［６］速概念为：在１００年重现期、１

7、０米相对高度、１０分钟内的平均最大风子法、有效静荷载分布法、等效均布静风荷载法。应用阵风荷载法速。在普通平原地区，桥址处的基本风速就是该地域的基本风速。然计算位移响应具有良好的精度，但计算其它参数时误差较大，因此仅适而，当桥梁位于地形复杂的山区时，该地区的基本风速无法准确反映桥用于刚度较大的中小跨径桥梁位移计算。应用有效静荷载分布法易导址风速。因此，直接采用附近气象站的基本风速来进行山区桥梁的抗致所计算的等效风荷载形状复杂。应用等效均布静风荷载法可计算得风设计容易造成较大误差，而山区桥位的抗风设计方法在现行规范中到便于应用的具有均匀分布特征的等效风荷载

8、，因此更加适合工程应也没有进行明确说明。用。（２）风速剖面。风速剖面是指风速沿高度方向的变化规