高陡山区大跨度钢箱梁悬索桥风致振动试验和气动外形优化

摘要

为了掌握高陡山区大跨度钢箱梁悬索桥的抗风性能,以实际工程为背景,建立了桥梁的三维有限元模型并识别其模态特性;据此设计了节段模型并开展风洞试验,测试了桥梁在不同风攻角下的颤振性能;基于不同目标对钢箱梁的气动外形进行了优化设计,结合颤振临界风速和涡振性能对优化措施进行了评价。研究结果表明:较高的防撞护栏使该桥在正攻角来流下的颤振稳定性较差;在桥面中央设置竖向稳定板或在风嘴上设置导流板均能提高桥梁的颤振临界风速,但两种措施对桥梁的涡振有不同影响;设置稳定板后桥梁在正、负攻角下均存在发生涡振的可能,而设置导流板后桥梁仅在正攻角下存在发生涡振的可能,考虑到桥址区以负攻角来流为主,因此后者更具优势。