大跨径拱桥风偏角下横向风荷载试验与安全性评估

本文主要探讨了"考虑风偏角影响的大跨径拱桥横向风荷载试验"这一关键课题，发表在2011年的《长安大学学报(自然科学版)》第31卷第5期。研究者王瑞、马如进和涂臣针对一座具体的大跨度拱桥，通过全桥气弹模型在风洞中的试验，深入研究了结构在不同风偏角下的横向风荷载响应。试验不仅涉及模型的动力特性测量，如振动频率和振型，还对静力刚度进行了细致分析，这是评估桥梁稳定性的重要指标。 实验设计中，他们采用了紊流场模拟技术来模拟桥址的实际风环境，进行了一系列0°至90°风偏角下的风速测试。这种实验方法有助于真实反映风荷载在各种风向下的实际影响，特别是对于斜风向，其对桥梁的影响可能不同于简单的几何分解预测。 研究发现，当风向与桥梁主轴成正横桥向时，桥梁结构承受的风荷载效应最为显著，这是结构的最不利工况。随着风偏角的增加，关键部位的风荷载响应也随之增大，这对桥梁设计和工程安全性提出了更高的要求。此外，试验结果显示，斜风向下时，桥梁的实际风荷载效应要比通过三角函数分解法估算出的风荷载效应更为严重，这意味着设计师需要更精确地考虑斜风的影响，以确保桥梁在极端风况下的稳定性和耐久性。 论文的关键词包括桥梁工程、大跨径拱桥、斜风、风荷载、风洞试验以及横风效应，这些关键词揭示了研究的核心内容和应用领域。整个研究不仅提供了重要的实践经验，也为后续类似结构的风动力学分析提供了参考依据，对提升桥梁设计和工程安全具有重要意义。