吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (增刊2): 174-179.

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风雨联合作用下的桥梁主梁静力特性

辛大波1, 王亮1, 段忠东1, 欧进萍1,2, 李惠1, 李忠华3   

  1. 1. 哈尔滨工业大学土木工程学院, 哈尔滨150090;
    2. 大连理工大学土木水利学院, 辽宁大连116024;
    3. 中油吉林化建工程有限公司, 吉林吉林132021
  • 收稿日期:2010-11-10 出版日期:2011-09-30 发布日期:2011-09-30
  • 作者简介:辛大波(1978),男,副教授,博士。研究方向:结构风工程。E-mail:xindabo@hit.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重点项目(90815022);国家自然科学基金项目(50908069)

Static characteristics of bridge deck sections of long-span bridges under simultaneous actions of wind and rain

XIN Da-bo1, WANG Liang1, DUAN Zhong-dong1, OU Jin-ping1,2, LI Hui1, LI Zhong-hua3   

  1. 1. School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China;
    2. School of Civil &|Hydraulic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China;
    3. China Petroleum Jilin Chemical &|Engineeing Construction Co., Lt
  • Received:2010-11-10 Online:2011-09-30 Published:2011-09-30

摘要:

针对风雨联合作用下的大跨度桥梁风雨致静力作用问题,以开槽双箱梁桥梁主梁节段模型为研究对象,利用在大气边界层风洞中搭建的风雨联合作用试验系统,完成节段模型在风雨耦合作用环境下的静力特性试验。通过分析桥梁主梁风雨致静力相对纯风作用下风致静力增量,进而获取降雨对桥梁主梁风致静力作用影响的相关规律。试验结果显示:流场的改变以及水膜作用对桥梁主梁风致阻力影响较大,雨的冲击力有一定贡献。雨的质量、冲击力以及流场改变和水膜作用对桥梁主梁风致升力均有一定贡献;流场改变和水膜作用相对于雨的质量、冲击力对桥梁主梁风致扭矩贡献较大。试验结果表明:流场的改变以及水膜作用对桥梁结构的静力特性影响突出。

关键词: 桥梁工程, 静力三组分, 风雨联合作用, 桥梁主梁, 风洞试验

Abstract:

The wind-rain-induced static characteristics test,was carried out by considering the static performance of a long-span bridge under the joint wind and rain field,taking an double-slotted box girder of bridge as the research object,utilizing the system of simultaneous actions of wind and rain built in the atmospheric boundary layer wind tunnel.Through analysis of the increment of wind-rain-induced static forces in joint wind and rain field comparing to wind-induced static forces in single wind field,the influencing rule of rainfall on the wind-induced static forces of bridge deck sections was obtained.Experimental results display the effect of change of flow field and water film on the surface of bridges on the wind-induced drag force of bridge deck sections is dominant.The effect of impact force of rainfall on the wind-induced drag force of bridge deck sections is less influential.The gravity of raindrops,impact force of rain,change of flow field and water film on the surface of bridges all have certain contribution on the wind-induced lift force of bridge deck sections.The change of flow field and water film on the surface of bridges play a more important role on the wind-induced pitching moment of bridge deck sections comparing to the gravity of raindrops and the impact force of rainfall.The result shows that change of flow field and water film on the surface of the bridge show obvious influencing on static characteristics of bridge.

Key words: bridge engineering, three influencing factors of wind-rain-induced static forces, simultaneous actions of wind and rain, bridge deck section, wind tunnel test

中图分类号: 

  • U446.1


[1] 贺德馨,等.风工程与工业空气动力学
[M].北京:国 防工业出版社,2006.

[2] 埃米尔.希缪,罗伯特H斯坎伦.风对结构的作用
[M].刘尚培,项海帆,译.上海:同济大学出版社, 1992.

[3] 黄本才.结构抗风分析原理及应用
[M].上海:同济 大学出版社,2008.

[4] 陈政清.桥梁风工程
[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[5] Ge Y J,Xiang H F.Recent development of bridge aerodynamics in China
[C]∥Proceedings of the5th International Collquium on Bluff Body Aerodynamicsa nd Applications,Ottawa.Ontario,Canada,2004.

[6] Cheng Jin,Jiang Jian-jing,Xiao Ru-cheng,et al.Nonlinear aerostatic stability analysis of Jiangyin suspension bridge
[J].Engineering Structures,2002,24:773-781.

[7] 葛耀军,赵林,许林汕,等.风雨共同作用下结构荷 载与响应的理论分析及试验研究
[C]∥第十四届全 国风工程会议论文集,2009.

[1] 惠迎新,毛明杰,刘海峰,张尚荣. 跨断层桥梁结构地震响应影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1725-1734.
[2] 郑一峰, 赵群, 暴伟, 李壮, 于笑非. 大跨径刚构连续梁桥悬臂施工阶段抗风性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 466-472.
[3] 魏志刚, 刘寒冰, 时成林, 宫亚峰. 考虑桥面铺装作用的简支梁桥横向分布系数计算[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 105-112.
[4] 宫亚峰, 何钰龙, 谭国金, 申杨凡. 三跨独柱连续曲线梁桥抗倾覆稳定性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 133-140.
[5] 魏志刚, 时成林, 刘寒冰, 张云龙. 车辆作用下钢-混凝土组合简支梁动力特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1744-1752.
[6] 张云龙, 刘占莹, 吴春利, 王静. 钢-混凝土组合梁静动力响应[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 789-795.
[7] 谭国金, 刘子煜, 魏海斌, 王龙林. 偏心直线预应力筋简支梁自振频率计算方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 798-803.
[8] 刘寒冰, 时成林, 谭国金. 考虑剪切滑移效应的叠合梁有限元解[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 792-797.
[9] 曹珊珊, 雷俊卿. 考虑区间不确定性的钢结构疲劳寿命分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 804-810.
[10] 韦甘, 杨志刚, 李启良. 基于分步遗传算法的车身气动优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(6): 1578-1582.
[11] 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665-670.
[12] 焦常科, 李爱群, 伍小平. 大跨双层斜拉桥多点激励地震响应[J]. , 2012, 42(04): 910-917.
[13] 谭国金, 王龙林, 程永春. 基于灰色系统理论的寒冷地区斜拉桥索力状态预测方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊2): 170-173.
[14] 宫亚峰, 程永春, 焦峪波. 基于静力应变及遗传优化神经网络的城市立交桥梁损伤识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊2): 164-169.
[15] 刘寒冰, 郑继光, 邹品德. 叠合式钢筋混凝土圆截面短柱偏心受压承载力计算[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊2): 159-163.
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