桥面构造物对桥梁结构抖振响应的对比研究

对于缆索承重桥梁而言,风荷载往往是结构设计的控制荷载之一。一些具有景观功能的城市桥梁在桥面上布置构造物,会对桥梁结构风荷载产生较大影响,然而针对此类构造物对风荷载影响的研究较少。通过对南京江山大桥过江人行斜拉桥的分析,研究了桥面设置奥运五环造型的大型构造物的风荷载效应,及其对桥梁风荷载的影响。首先利用基于三维的数值风洞技术,模拟了跨中主梁段周围的流场,研究了安装奥运五环构造物前后的主梁跨中段的静气动力特性;进一步对安装五环标志前后斜拉桥的抖振响应进行了对比研究。研究结果表明:安装五环标志后阻力系数及升力矩系数明显增加,升力系数有所减小;与此相应,横向位移及扭转位移的振幅及标准差均有较大增加,竖向位移有所减小;安装五环标志前后加速度的功率谱曲线整体趋势基本一致。研究结论对带有桥面构造物的大型桥梁结构抗风设计具有重要的参考价值。