大跨度拱桥箱梁静力三分力系数研究

郭俊峰

(中铁二十三局集团有限公司, 四川成都 610072)

目前我国公路与铁路的建设正处于高速发展期，桥梁作为连接陆路交通的重要纽带，在铁路与公路的建造中发挥着关键作用[1]。随着桥梁建造技术的不断发展以及新材料的使用，各类型桥梁的跨度不断被刷新。越来越多的大跨度桥梁被广泛地建造在山区、峡谷等复杂地形之中。现代大跨度桥梁普遍具有柔软、纤细且结构阻尼比较低的特点，因此其对风的作用变得越来越敏感。风荷载已成为大跨度桥梁建造与运营必须考虑的重要因素之一。在桥梁设计阶段，精确识别主梁截面静力三分力系数是桥梁抗风分析的基础。

桥梁抗风的主要研究手段包括风洞试验、CFD数值模拟、理论研究以及现场实测4种方法。相比于风洞试验和现场实测，CFD数值模拟具有费用低、周期短、不受试验条件限制等优点，因而被广泛应用于结构抗风分析之中。高宇琪[2]基于CFD数值模拟对东南沿海某大跨度连续梁桥箱型断面静气动力系数开展研究，识别了主梁断面的静力三分力系数，并分析了主梁截面尺寸和风攻角对静气动力系数的影响规律。吕铭泉[3]针对山区某高墩大跨度桥梁，利用CFD数值模拟对不同工况下的风场特征进行了仿真分析，研究了风攻角、主梁高度以及桥梁横坡等参数对主梁断面静力三分力系数的影响规律，同时还展示了各工况下箱梁截面周围流场的特征。樊书文[4]基于CFD数值模拟研究了风嘴角度及风嘴位置对主梁断面静力三分力系数的影响。……