调顺跨海特大桥桥塔牌匾抗风性能研究

• 作者: 郭文华 刘安兴 孙向东 张天翼
• 来源期刊: 世界桥梁
• 关键词: 斜拉桥 桥塔牌匾 气动弹性模型 抗风性能 涡激振动 驰振 有限元法 风洞试验
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 分析研究|Analysis and Research
• 页码范围: 62-68
• 页数: 7页
• 分类号: U448.27|U443.38|U442.59
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-7767.2021.04.010

摘要

调顺跨海特大桥主桥为(147.5+296+147.5)m钢箱组合梁斜拉桥,门形桥塔高134.916 m,塔顶设高约13 m装饰性牌匾,牌匾左、右侧各设置9道竖向装饰立柱.立柱为气动外形较钝的柔性结构,为确保桥塔牌匾在运营期的抗风安全性,首先采用有限元法分析牌匾的动力特性,然后进行缩尺比1:10的牌匾气动弹性模型风洞试验,分析"H"形和矩形断面立柱在不同风偏角下的涡激振动和驰振性能.结果表明:"H"形断面立柱振动频率低,在常遇风速下发生了明显的涡激振动,立柱底部应力幅大,会影响牌匾抗疲劳性能;2种断面立柱均未发生驰振,与"H"形断面立柱相比,矩形断面立柱振动频率明显提高,在试验风速内虽然发生了涡激振动,但应力幅小,满足抗疲劳要求;优化后的矩形断面宽度由中部0.24m渐变到端部0.35m,一阶侧弯涡激振动对应的风速提高至37.51 m/s,抗风安全性大幅提高,桥塔牌匾竖向装饰立柱采用优化后的矩形断面.