大跨斜拉桥的随机风场模拟.pdf

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1、BRIDGEANDTUNNELCoNSTRUCTIoNANDMACHINERY文章编号：lO00—033X(2015)12—0077—03大跨斜拉桥的随机风场模拟姜开明，赫鑫，孙建鹏，张倩。，李彦伟。(1_平阳县交通工程建设总指挥部，浙江温州325400；2．西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055；3．石家庄交通运输局，河北石家庄050051)摘要：结合谐波合成法对大跨斜拉桥的随机风场进行了数值模拟，模拟时考虑桥梁风场空间相关性的影响，并对模拟时的参数进行讨论。研究表明：在不考虑高度的情况下，采用Davenport谱对模拟

2、结果更好；竖向风谱对平均风速与空间高度较敏感，在选取截断频率时应适当大一些。最后，依据工程实例模拟了某大跨斜拉桥的随机风场，对模拟的脉动风功率谱与目标谱进行比较，结果表明二者吻合较好，证明了参数取值的合理性和模拟结果的准确性。关键词：谐波合成法；大跨斜拉桥；脉动速度；截断频率中图分类号：U448．27文献标志码：BSimulationofStochasticWindLoadingonLargeSpanCable—stayedBridgesJIANGKai—ming，HEXin，SUNJian—peng。，ZHANGQian。，LIYa

3、n—wei。(1．PingyangCountyTrafficEngineeringConstructionHeadquarters，Wenzhou325400，Zhejiang，China；2．SchoolofCivilEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，Shaanxi，China；3．ShijiazhuangTransportationAdministration，Shijiazhuang050051，Hebei，China)Abstr

4、act：Thestochasticwindfieldoflargespancable—stayedbridgeswassimulatedusingthemethodofharmonicsynthesiswhileconsideringthespatialcorrelationofthebridgewindfield，andtheparametersofthesimulationwerediscussed．TheresultsshowthattheDavenportspectrumofsimulationyieldsbetterresu

5、ltswithoutconsideringtheheight；theverticalvelocityspectrumishighlysensitivetotheaveragewindspeedandspatialheight；thecutofffrequencyshouldbehigher．Thestochasticwindfieldofalargespancable—stayedbridgewassimulatedbasedonpracticalapplication．Thecomparisonbetweenthesimulated

6、fluctuatingwindpowerspectrumandthetargetspectrumwasconducted．Theresultsshowthatthespectrabasicallycoincide，andthevalidityoftheparametersisalsoproved．Keywords：harmonicsynthesismethod；largespancable—stayedbridge；fluctuatingvelocity；cutofffrequency的敏感性也随之增大。斜拉桥是一种大跨径桥梁结0引目

7、构，其在风荷载作用下的稳定性是设计考虑的首要随着工程材料和施工技术的发展，桥梁结构的因素。因此，在斜拉桥结构设计时风荷载的确定及发展趋向于大跨度、轻质量。但是这种发展趋势使选取对结构的安全可靠性具有举足轻重的作用。近得桥梁结构的整体刚度变小、柔度变大，当受到外部年来，国内外学者就风荷载的确定方法进行了许多荷载作用时桥梁结构将产生较大的变形，对风荷载研究口]，主要包括室内风洞试验、现场实测和数值收稿日期：2015—06—20基金项目：浙江省交通运输厅科研计划项目(2015J19)77BRIDGEANDTUNNELCONSTRUCTIoN

8、ANDMACHINERY模拟等，其中风洞试验和现场实测方法复杂，工具要s(”)一4“(3)上1一，U．6—求较高，且耗时、耗资巨大，故仅对特定的重要工程—Lu()／U结构进行_4试验和测试；通过数值模拟方法得到的风速时程