针对目前我国最大跨度钢桁梁斜拉桥武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥的抗风性能 进行风洞试验及分析研究,包括气动参数测量风洞试验、主梁节段模型风洞试验、施工状态气弹模 型风洞试验、斜拉索风雨振动风洞试验及塔梁交汇区风场对行车安全性影响分析等。研究表明,无 论成桥状态或施工状态 ,其主梁断面具备足够的抗风稳定性 ,在相应设计风速作用下 ,其抖振响应 性能满足要求 ,斜拉索虽存在发生风雨振动的可能,但可以通过气动措施或机械措施加以改善 ,塔 梁交汇处风场特性较为特殊 ,在强风作用下可能会引起驾乘人员不适。
武汉天兴洲公铁两用长江大桥抗风性能研究 -图一
武汉天兴洲公铁两用长江大桥抗风性能研究 -图二
武汉天兴洲公铁两用长江大桥抗风性能研究 -图三
武汉天兴洲公铁两用长江大桥抗风性能研究 -图四
武汉天兴洲公铁两用长江大桥抗风性能研究 -图五
一、工程概况 1、主体结构概述 某大桥工程由某大桥正桥、某立交、南城隧道、南城立交及海铜路改造工程组成。集团一公司承担本项目工程第二标段北引桥9~14号墩主体工程。主引桥设四线行车道、双线城市轻轨、双侧人行道。主引桥车道及双侧人行道设在上弦平面,双线轻轨设在主桥桁梁下弦平面的横梁上,构成双层特大公轨两用桥。两侧分别为两线行车道及人行道的公路匝道桥。 北引桥第二标段工程范围:K0+478.900~K0+908.900,桥跨布置为55+3×75+76+74m,全长约430 m。整个标段基础均采用钻孔灌注桩基础,桩长20~49m不等,其中主引桥桩径为?2.2m,匝道桥桩径为?1.8m。主引桥承台长19.7m,宽8.2m,厚3m,匝道桥承台长宽均为7.8m,厚3m。墩身采用矩形薄壁空心墩,其中P14号墩墩高68m,总建筑高度约100m。上部结构构造复杂,分主引桥双箱箱梁、B、D匝道箱梁及轻轨承重梁等共五道箱梁,均采用挂篮悬臂浇注。 2.自然条件 2.1.地形地貌 大桥北岸建新坡为长江古侵蚀岸坡,坡顶高程250米,相当于长江Ⅳ级阶地,高差52米。坡面经人工改造,基岩零星出露,斜坡呈折线型。某段地形平坦,高程在195~200米之间,是长江Ⅰ级堆积阶地,原始地形平坦。珊瑚坝河漫滩和河槽,河漫滩与岸坡相连,宽度约600米,高程164~167米,地表以冲积卵石和砂为主,地形平缓。 2.2.工程地质 建新坡段为长江古侵蚀岸坡,坡向顺长江发育,坡角25~30度。地表人工填土厚度为3~10米,下伏基岩以砂质泥岩为主夹薄层砂岩,岩层产状平缓,无地下水露头。砂质泥岩极限强度为10~20Mpa,标准强度为8.0~15.0Mpa. 珊瑚坝段为长江河漫滩河槽,表层为冲积的砂卵石层,厚度为7~12米,基岩以砂质泥岩为主夹薄层砂岩。地下水位埋深较浅,与江面持平。砂质泥岩极限强度为10~15Mpa,标准强度为5~10Mpa. 2.3.气象特征 桥址区属亚热带季风暖湿气候区。具有春早、夏热、秋雨连绵、冬暖多雾、无霜期长、雨量充沛的特点。多年平均气温18.3℃,极端最高气温42.2℃,极端最低气温-1.8℃,最大平均日温差11.9℃,一日最大降量192.9mm,年平均相对湿度79%,年平均风速1.39m/s,年最大风速26.7m/s。 2.4.水文条件 在桥址处河面宽600~1000m,常年洪水位一般为180.00~181.00m,汛期最大流量86200m3/s(1981年7月),最大流速4.07m/s,历史最高水位为196.25m(1870年),最低水位为153.7.08(1987年)。