跨海橋梁高架橋墩風(fēng)浪耦合作用試驗及波浪力研究.pdf

1、隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高速發(fā)展，日益繁忙的交通運輸給沿海城市的跨海運輸能力提出了更高的要求。跨海橋梁通常長達(dá)數(shù)十公里，其中通航橋為大跨度斜拉橋和懸索橋，而更多的是常規(guī)簡支或連續(xù)高架橋。在海洋環(huán)境下，橋梁在服役過程中將遭受更為嚴(yán)苛的環(huán)境條件，尤其是風(fēng)浪作用。在風(fēng)荷載和波浪荷載的共同作用下，結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞將導(dǎo)致難以估計的巨大損失。隨著我國大量跨海橋梁的新建，結(jié)構(gòu)在風(fēng)浪耦合作用下的動力響應(yīng)問題日益得到關(guān)注，但是國內(nèi)外在相關(guān)領(lǐng)域的研究還極度缺乏。

2、
　　本文以我國規(guī)劃建設(shè)的瓊州海峽跨海通道的高架橋墩為研究對象，在風(fēng)洞與浪槽實驗室開展了風(fēng)浪耦合作用下結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的試驗研究。結(jié)構(gòu)基于彈性試驗方法進(jìn)行設(shè)計，并對橋梁模型結(jié)構(gòu)在風(fēng)、波浪以及風(fēng)浪耦合作用下的響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了試驗探究，并在此基礎(chǔ)上對大型橋墩的波浪力問題開展了理論分析和驗證。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下：
　?。?）針對所研究高架橋墩進(jìn)行了模型設(shè)計、流場調(diào)試、測試系統(tǒng)安裝和工況設(shè)計。在Froude相似準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上，考慮

3、彈性模型試驗的幾何相似、動力相似和運動相似，設(shè)計了幾何相似比為1:60的高架橋墩模型；針對實驗室試驗裝置的不足，進(jìn)行了實驗室的改造和流場調(diào)試，并完成了試驗?zāi)Ｐ秃蛡鞲衅鞯陌惭b與調(diào)試以及試驗工況設(shè)計。
　?。?）開展了高架橋墩彈性模型在風(fēng)、波浪和風(fēng)浪耦合作用下的模型試驗和數(shù)據(jù)分析。根據(jù)橋梁所處的海況條件以及相似準(zhǔn)則，分別開展了模型結(jié)構(gòu)在單獨風(fēng)和波浪荷載，以及在風(fēng)浪耦合作用下的試驗測試?；跍y試數(shù)據(jù)，分析了模型結(jié)構(gòu)在不同工況條件下的位移