山區(qū)峽谷鋼拱架施工過程抗風(fēng)性能研究.pdf

1、隨著山區(qū)橋梁的大量修建，山區(qū)橋梁的抗風(fēng)性能研究日益重要。山區(qū)橋梁通?？缭綅{谷，橋址區(qū)的風(fēng)特性異常復(fù)雜，目前抗風(fēng)規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定不再適用，國內(nèi)外已有的關(guān)于山區(qū)橋梁抗風(fēng)的研究資料較少且不具備通用性。本文以位于典型山區(qū)峽谷地貌的布拖縣馮家坪村溜索改橋工程為例，對鋼拱架纜索吊裝過程進(jìn)行抗風(fēng)性能分析，主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過查閱和總結(jié)已有山區(qū)風(fēng)特性研究文獻(xiàn)，采用假想橋址區(qū)存在虛擬標(biāo)準(zhǔn)氣象站的基本風(fēng)速分析方法來確定橋梁抗風(fēng)設(shè)計風(fēng)速。通過

2、收集橋址區(qū)附近氣象站風(fēng)速資料并進(jìn)行海拔修正，利用考慮山脈遮擋和距離因子的反距離風(fēng)速加權(quán)插值法，推算出橋址區(qū)基本風(fēng)速，對基本風(fēng)速進(jìn)行地形修正，并參照國內(nèi)典型峽谷地形橋位且開展過地形模型試驗或CFD計算的橋梁風(fēng)參數(shù)，確定出了橋位設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)速。
　　(2)采用ANSYS建立鋼拱架有限元模型，并通過將鋼桁架分解為等效平面桁架求得等效抗彎慣性矩，將鋼桁架等效為單箱雙室薄壁梁結(jié)構(gòu)求得等效抗扭慣性矩，建立其等效單梁模型。通過對比分析鋼拱架的實際

3、模型和等效模型，驗證了鋼拱架實際模型的有效性。在此基礎(chǔ)上，對鋼拱架各施工階段模型開展了動力特性分析。
　　(3)回顧了計算流體力學(xué)(CFD)的基礎(chǔ)知識，采用CFD軟件開展鋼拱架斷面三分力系數(shù)計算。通過同雷諾數(shù)條件下調(diào)整網(wǎng)格數(shù)量獲得最佳網(wǎng)格劃分情況、同網(wǎng)格條件下調(diào)整雷諾數(shù)獲得最佳雷諾數(shù)取值的兩種方法確保計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，計算了-10°～10°攻角下鋼拱架斷面的三分力系數(shù)。
　　(4)采用只考慮抗風(fēng)規(guī)范中的阻力系數(shù)和