临时墩对斜拉桥最大双悬臂施工状态的抗风性能影响分析
发布时间：2021-03-25 10:52
大跨径斜拉桥在最大双悬臂施工状态下其结构刚度较小,对于风荷载引起的结构风致振动响应较为敏感,增设临时墩能有效提高结构竖向刚度,改善结构抗风性能。以主跨跨径为316m的双塔斜拉桥最大双悬臂施工状态处于台风期为背景,通过有限元计算分析了3种临时墩设置方案（不设临时墩、设置边跨临时墩以及设置中、边跨临时墩）,在最大双悬臂阶段对结构动力特性以及抗风性能的影响。研究结果表明:设置中、边跨临时墩方案对结构竖弯和扭转基频提高显著,相比于仅设边跨临时墩方案,结构颤振临界风速和静风扭转临界风速分别提高了82.5%和83.4%;设置中、边跨临时墩使结构主梁和塔柱在风荷载组合工况下位移响应大幅度减弱。
【文章来源】：公路. 2020,65(08)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
温州大门大桥总体布置
本文研究临时墩采用Φ1 200×14mm的钢管柱，中心距3m成正方形布置，桩间采用Φ600×8mm的钢管作平联，Φ400×6mm的钢管作斜撑，平联的竖向间距为5m，顶部采用3HN900×300的焊接组合型钢作锚固梁。临时墩横截面设计见图2。本文研究临时墩设置的3种方案：方案1不设临时墩，方案2仅在边跨设临时墩，方案3同时在边跨和中跨设临时墩。根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T 3360-01-2018)[9]，结合大门大桥地形特点，该桥处于台风地区，且最大双悬臂施工状态正处于台风期，因此将风速重现期定为100年，风作用水平为W2，大桥桥位处基本风速为V10=40.3m/s。桥梁基准高度（Z=49m）处设计基准风速为Vd=57.3m/s，对应施工阶段（100年重现期，风速重现期系数η=1），则该桥的施工阶段设计基准风速Vsd=57.3m/s。
由于结构对称性，本文选取1号主塔柱建立该桥最大双悬臂施工状态下的结构有限元模型，左侧为边跨侧，右侧为中跨侧。该桥的塔柱，主梁、横梁、桥塔均采用梁单元模拟，斜拉索采用桁架单元模拟，临时墩构件采用梁单元模拟。边界条件为：斜拉索与主塔和主梁之间采用刚性连接，塔根处主梁与下横梁之间采用弹性连接，临时墩与主梁之间采用弹性连接，主塔底部、临时墩底部固结。全桥有限元模型见图3。2 结构动力特性分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度斜拉桥最大双悬臂施工阶段的抖振控制措施研究[J]. 苏振宇,彭江辉. 公路工程. 2018(03)
[2]大跨斜拉桥悬臂施工期抗风措施性能实测研究[J]. 龚平,蔡向阳,丁冬,刘志文,陈政清. 公路工程. 2017(02)
[3]大跨斜拉桥施工期抗风措施方案研究[J]. 华强,丁冬. 中外公路. 2015(04)
[4]基于抖振分析的分幅式斜拉桥施工期抗风措施研究[J]. 唐启,李鑫,游新鹏,陈宏宝. 中国港湾建设. 2015(06)
[5]大跨度钢箱梁斜拉桥施工过程风致抖振时域分析及抗风措施[J]. 张茜,周绪红,狄谨,王继承. 长安大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]临时墩对三塔斜拉桥最大双悬臂抖振控制研究[J]. 马婷婷,葛耀君,杨詠昕,郭增伟. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(07)
[7]上海长江大桥主通航孔桥抗风稳定性能研究[J]. 葛耀君,杨詠昕,赵林,曹丰产. 世界桥梁. 2009(S1)
[8]确定桥梁模型颤振临界风速的实用方法[J]. 许福友,陈艾荣,张哲,王达磊. 振动与冲击. 2008(12)
[9]预应力混凝土斜拉桥的抗风稳定性分析[J]. 何承义,彭志苗,盛可鉴. 世界地震工程. 2005(03)
博士论文
[1]大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析[D]. 胡晓伦.同济大学 2006
硕士论文
[1]斜拉桥施工状态静风响应的影响因素研究[D]. 赵柯绚.西南交通大学 2019
[2]大跨度连续桥梁悬臂施工监控与风荷载效应分析[D]. 王超.兰州交通大学 2015
[3]超大跨径斜拉桥的结构体系及抗风稳定性研究[D]. 孙海凌.浙江工业大学 2013
本文编号：3099562
【文章来源】：公路. 2020,65(08)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
温州大门大桥总体布置
本文研究临时墩采用Φ1 200×14mm的钢管柱，中心距3m成正方形布置，桩间采用Φ600×8mm的钢管作平联，Φ400×6mm的钢管作斜撑，平联的竖向间距为5m，顶部采用3HN900×300的焊接组合型钢作锚固梁。临时墩横截面设计见图2。本文研究临时墩设置的3种方案：方案1不设临时墩，方案2仅在边跨设临时墩，方案3同时在边跨和中跨设临时墩。根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T 3360-01-2018)[9]，结合大门大桥地形特点，该桥处于台风地区，且最大双悬臂施工状态正处于台风期，因此将风速重现期定为100年，风作用水平为W2，大桥桥位处基本风速为V10=40.3m/s。桥梁基准高度（Z=49m）处设计基准风速为Vd=57.3m/s，对应施工阶段（100年重现期，风速重现期系数η=1），则该桥的施工阶段设计基准风速Vsd=57.3m/s。
由于结构对称性，本文选取1号主塔柱建立该桥最大双悬臂施工状态下的结构有限元模型，左侧为边跨侧，右侧为中跨侧。该桥的塔柱，主梁、横梁、桥塔均采用梁单元模拟，斜拉索采用桁架单元模拟，临时墩构件采用梁单元模拟。边界条件为：斜拉索与主塔和主梁之间采用刚性连接，塔根处主梁与下横梁之间采用弹性连接，临时墩与主梁之间采用弹性连接，主塔底部、临时墩底部固结。全桥有限元模型见图3。2 结构动力特性分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度斜拉桥最大双悬臂施工阶段的抖振控制措施研究[J]. 苏振宇,彭江辉. 公路工程. 2018(03)
[2]大跨斜拉桥悬臂施工期抗风措施性能实测研究[J]. 龚平,蔡向阳,丁冬,刘志文,陈政清. 公路工程. 2017(02)
[3]大跨斜拉桥施工期抗风措施方案研究[J]. 华强,丁冬. 中外公路. 2015(04)
[4]基于抖振分析的分幅式斜拉桥施工期抗风措施研究[J]. 唐启,李鑫,游新鹏,陈宏宝. 中国港湾建设. 2015(06)
[5]大跨度钢箱梁斜拉桥施工过程风致抖振时域分析及抗风措施[J]. 张茜,周绪红,狄谨,王继承. 长安大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]临时墩对三塔斜拉桥最大双悬臂抖振控制研究[J]. 马婷婷,葛耀君,杨詠昕,郭增伟. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(07)
[7]上海长江大桥主通航孔桥抗风稳定性能研究[J]. 葛耀君,杨詠昕,赵林,曹丰产. 世界桥梁. 2009(S1)
[8]确定桥梁模型颤振临界风速的实用方法[J]. 许福友,陈艾荣,张哲,王达磊. 振动与冲击. 2008(12)
[9]预应力混凝土斜拉桥的抗风稳定性分析[J]. 何承义,彭志苗,盛可鉴. 世界地震工程. 2005(03)
博士论文
[1]大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析[D]. 胡晓伦.同济大学 2006
硕士论文
[1]斜拉桥施工状态静风响应的影响因素研究[D]. 赵柯绚.西南交通大学 2019
[2]大跨度连续桥梁悬臂施工监控与风荷载效应分析[D]. 王超.兰州交通大学 2015
[3]超大跨径斜拉桥的结构体系及抗风稳定性研究[D]. 孙海凌.浙江工业大学 2013
本文编号：3099562
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