主跨100m悬挂式单轨斜拉桥抗风性能研究

摘要

本研究基于武汉光谷悬挂式单轨项目,对工程中一座主跨100m悬挂式单轨斜拉桥的抗风性能进行研究。鉴于其新颖的制式、独特的主梁断面形式、较大的跨度以及钢结构较小的阻尼比,其抗风性能的研究具有十分重要的工程意义。本研究首先通过Ansys进行全桥动力特性分析,获取主梁的各阶模态频率与振型。其次采用CFD研究主梁标准断面气动力,获取主梁断面的静三分力系数;并对升力系数进行傅里叶变换分析,得到可能发生涡振的风速为21.24m/s与10.25m/s。最后对主梁断面进行“流固耦合”分析,得出结论:主梁风速为11m/s时,发生竖向涡振;当风速为23m/s时,发生扭转涡振,且扭转位移超限;因此,建议设置一定的气动措施或者设置阻尼器等方法降低涡振幅值[1],以保证行车安全性。