考虑四肢桥塔遮风效应的常泰长江大桥风-车-桥耦合振动研究

作者：韩旭; 向活跃^*; 李镇; 苑仁安; 李永乐

来源：桥梁建设, 2023, 53(04): 8-15.

DOI：10.20051/j.issn.1003-4722.2023.04.002

• 斜拉桥
• 四肢桥塔
• 遮风效应
• 行车安全
• 风环境
• 风洞试验
• 风-车-桥耦合振动分析

常泰长江大桥主航道桥为跨径布置(142+490+1 176+490+142) m的双塔双索面双层公铁两用斜拉桥，采用空间钻石型桥塔。为保证该桥因四肢桥塔遮风效应引起风速突变时的行车安全性和舒适性，通过风洞试验测得车-桥组合状态下列车及桥梁的气动力系数和四肢桥塔区桥面风环境，分析线路位置的影响，在此基础上采用ANSYS软件建立该桥有限元模型，采用Matlab编制风-车-桥耦合振动分析程序，研究桥塔遮风效应对风-车-桥耦合振动性能的影响，对比分析风速和车速对列车动力响应的影响。结果表明：四肢桥塔遮风效应会引起连续2次风速突变，风速突变率达86%;四肢桥塔遮风效应使列车车体竖向加速度最大值由0.22 m/s2增加到0.76 m/s2,横向加速度最大值由0.20 m/s2增加到0.62 m/s2;风速越高，桥塔引起的列车动力响应突变程度越明显；不同车速下桥塔遮风效应对列车动力响应的影响较为接近。

• 单位
  西南交通大学; 中铁大桥勘测设计院集团有限公司