大跨钢箱拱-波形钢-桁架组合梁拱桥抗风性能

为研究深圳后海公园跨湖大桥采用的钢箱拱-波形钢-桁架组合梁拱桥的抗风性能,在保证弗劳德数、柯西数和密度等相似的前提下,按照1∶100的比例设计制作了全桥气弹性试验模型,拱肋和主梁采用钢骨架实现刚度相似,通过外包ABS外衣实现几何相似,通过配重实现质量相似,用定制弹簧模拟吊杆的刚度,采用有限元计算验证了试验模型与实桥动力特性的吻合程度。然后进行了C类地貌及均匀流场中全桥气弹性模型风洞试验,实测了不同风偏角(0°,30°,60°,90°)和不同风攻角(-3°,0°,3°)下拱肋和主梁的加速度响应。结果表明:风偏角对拱肋和主梁加速度影响显著,风偏角越大,加速度响应越低;风攻角对拱肋和主梁的加速度响应影响不大;湍流未见涡激共振现象,而均匀流场时拱肋和主梁出现了涡激共振;试验风速超过《公路桥梁抗风设计规范》计算得到的颤振临界风速,未出现颤振。