独塔单索面大跨度斜拉桥风洞试验研究

马 耕

(福州市规划设计研究院 福建福州 350003)

0 引言

非对称式独塔斜拉桥结构新颖、造型美观，在桥梁工程尤其是城市桥梁中有着广泛的应用。由于结构左右刚度不对称，其动力特性与传统对称斜拉桥存在明显不同，由此导致在随机动力荷载下的响应也存在显著区别。与传统桥梁相似，随着跨度增大，结构刚度减少，风荷载作用下的动力失稳问题日益突出。对于地处沿海地区的大跨度不对称独塔斜拉桥，强风作用下的动力稳定性必须在设计阶段进行检验。本文以福鼎八尺门大桥为工程背景，对单索面不对称大跨度独塔斜拉桥的抗风稳定性进行了详细的风洞试验研究，得到了一些有益结论，可供其他类似工程参考。

1 工程概况

八尺门大桥[1-2]位于福鼎市沙埕港末端，地处我国东南沿海台风多发地区，气候条件复杂，受强风影响显著。大桥主桥采用独塔单索面混合梁斜拉桥非对称布置，跨径组合33+67+200=300m；主塔采用单柱式钢筋混凝土桥塔，塔高103.70m，塔梁固结。独塔斜拉桥整体布置如图1所示。

根据跨径不同，独塔斜拉桥在主跨和边跨采用了不同材料的主梁。其中，主跨采用闭口钢箱梁主梁断面，梁高3.5m，宽33m；边跨主梁采用混凝土箱形梁断面，外形与钢箱梁相同。独塔斜拉桥标准主梁断面如图2所示。

图1 独塔斜拉桥整体布置(单位：m)

(a)钢主梁断面

2 结构动力特性分析

结构动力特性分析是独塔斜拉桥颤振和涡振风洞试验研究的基础，节段模型的设计建立在结构动力特性分析基础之上。……