公路桥梁抗风设计规范.ashx
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公路桥梁设计规范答疑汇编--问题举例1、在条文说明中的第3.3.1中的第3款:“应首先考虑与桥涵相连的公路路段的路基宽度,保持桥面净宽与路肩同宽。
”主要疑惑是:路肩指的是硬路肩还是土路肩?2、规范第3.3.2条中规定:“在不通航和无流筏的水库中区域内,梁底面或拱顶底面离开水面的不应小于计算浪高的0.75倍加上0.25m。
”问题如下:(1)以上条款中的0.25m指的是在浪高的0.75倍上加的一个安全值,还是指高于支承垫石顶面高度0.25m?(2)在水库区域内的通航桥的不通航孔,以上条款是否适用?(3)此处的水面是指计算水位还是最高洪水位?(4)最终梁底净空是否需要满足第 3.3.2条中的所有条款?即是否需满足该条最后一段所要求的并同时满足表3.3.2的要求?3、(1)规范第3.3.6条规定天然气管道不是顺桥过。
是所有的天然气管道不得过,还是对直径和压力有限制?在城市桥梁及城市郊区公路桥梁的设计中,此条经常不能满足。
(2)煤气管道是否等同于天然气条文取用?管道与桥梁的交叉如何考虑?高压线的定义是多少电压?4、(1)规范第3.5.8条中纵坡大于1%的桥梁非常普通,对于空心板等大规模工厂化制作的上部结构,梁底水平如何操作(每根梁的纵坡可能都不同)?(2)规范第3.5.8条中“某一规定坡度”具体数值是多少?对于纵、横坡较大的空心板桥,如果不能使用球冠支座,梁底只能做垫块,空心板预制比较困难,景观较差,如何处理?5、规范第3.6.4条规定水泥混凝土桥面铺装面层(不含整平层和垫层)的厚度不宜小于80mm,混凝土强度等级不应低于C40。
条文中,关于“不含整平层和垫层”的含义,如采用沥青混凝土桥面,有两种不同的理解,一是沥青混凝土下的混凝土铺装,只算是“整平层和垫层”,可不按第3.6.4条的厚度及强度要求;二是沥青混凝土下的混凝土铺装,不是整平层和垫层,是桥面铺装(根据条文解释,似这样理解也是符合精神的),应符合第3.6.4条的厚度及强度要求。
公路桥涵设计规范1.设计载荷和设计速度:公路桥涵的设计应考虑实际交通流量和车辆类型。
设计载荷应根据国家统一的设计规范确定,包括静载荷和动力荷载。
设计速度应根据路段等级、地理环境和交通流量来确定,以确保车辆的安全和顺畅通行。
2.安全系数:公路桥涵设计中应设置合理的安全系数,以确保结构的可靠性。
安全系数应考虑桥梁结构的强度、稳定性、耐久性等方面的因素。
3.结构形式:公路桥涵的结构形式应根据地理环境、交通流量和土质条件来确定。
常见的结构形式包括梁式桥、拱桥、斜拉桥等。
设计时应选择合适的结构形式,以满足桥梁在使用寿命内的结构安全要求。
4.桥墩和桥台:公路桥涵的桥墩和桥台应按照规范要求进行设计和施工。
桥墩和桥台的设计应满足荷载要求,并考虑到地基的稳定性和河流的水力条件。
5.施工工艺和质量控制:公路桥涵的施工工艺应符合规范要求,包括施工方法、施工顺序等。
施工过程中应严格控制质量,确保结构的稳定性和耐久性。
6.桥面铺装:公路桥涵的桥面铺装应选择适合的材料,并按照规范要求进行铺设。
桥面铺装的目的是提供良好的行车条件,减少噪音和振动。
7.排水和防水措施:公路桥涵的设计应考虑到排水和防水要求。
桥梁结构应有良好的排水系统,以减少对桥梁结构的损害。
同时,应采取适当的防水措施,防止水分渗入结构内部。
8.桥梁养护:公路桥涵的设计应考虑到桥梁的养护要求。
桥梁结构应易于维修和保养,并且应提供容易访问养护设备的通道。
养护措施应包括定期检查、维修和涂层保护等。
以上是公路桥涵设计规范的一些主要内容。
设计师在进行桥梁设计时应严格遵守这些规范,以确保公路交通的安全和桥梁的可靠性。
同时,随着科技的发展和设计理念的更新,这些规范也在不断演进和完善。
设计者应密切关注最新的设计规范和标准,以保证设计的合理性和有效性。
公路桥涵设计通用设计规范篇一:dJTGD60-2015公路桥涵设计通用规范新规范删减列表及疑问探讨JTGD60-2015 公路桥涵设计通用规范新规范删减列表及疑问探讨1.0.4、设计使用年限(新增)桥涵主体结构和可更换部件的使用年限提出明确要求。
1..0.6、增加抗风、抗震、抗撞设计要求。
3.1.2、公路桥涵线形设计:(引用公路路线设计规范)。
3.1.4、地震状况应做承载力极限状态设计(从偶然状况中剥离)。
3.1.5、公路桥梁钢结构部分应根据需要进行抗疲劳设计(通用规范新增内容,对应的钢结构设计新规范执行)。
3.1.6、风险评估:初步设计阶段实行风险评估制度(新增,对应交公路发(2010) 175号)。
3.2.3、增加斜交桥梁桥墩斜交正做时,墩台边缘净距的计算简式。
13.2.7、新增跨线桥桥墩设置及防护要求。
3.4.1、紧急停车带的设计长度要求修改。
3.4.2、人行道设置宽度修改。
最小宽度有原来0.75或1米,修改为1米。
增加路缘石高度设置的进一步说明。
3.5.1、增加易结冰、积雪的桥梁纵坡不宜大于3%的要求。
3.5.3、第四条,增加逆风、冰冻、漂流物的影响下,提高铺砌高度。
3.5.5、详细补充桥台搭板设置长度、宽度、搭接以及厚度要求。
3.6.6、增加桥梁栏杆与桥面板的连接方式描述。
3.6.8、条纹中补充了盆式支座、球钢支座等支座。
3.6.9、简化伸缩缝的要求,删除了数模式伸缩缝中钢梁高度的要求。
3.7.6、增加桥面排水、桥台排水、支挡构造物排水的要求,详见《公路排水设计规范》3.8.2、新增永久观测点的设置要求。
(特大桥、大桥)3.8.4、修改防雷设计要求。
(参考《建筑物防雷设计规范》、《高速公路设施防雷设计规范》)3.8.6、新增结构监测设施设置要求(技术复杂的大型桥梁)。
3.8.7、新增跨线桥设置防抛网要求。
4.1.5、基本组合中将汽车荷载按照车辆荷载的加载时,车2辆荷载分项系数调整为1.8。
公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范是指在公路桥涵设计过程中必须遵守的一些基本规范和标准。
下面是一些常见的公路桥涵设计通用规范:1. 设计标准:公路桥涵设计必须符合国家相应的设计规范和标准,如《公路桥梁设计规范》等相关规范。
2. 安全性:公路桥涵设计必须保证结构的安全可靠,能够承受预期荷载,并在使用寿命内保持结构的稳定性。
3. 施工性:公路桥涵设计必须考虑施工的可行性和便利性,设计应尽量减少施工过程中的困难和风险,保证施工进度和质量。
4. 经济性:公路桥涵设计应合理使用材料和工艺,尽量控制造价,确保经济可行性。
5. 耐久性:公路桥涵设计应考虑结构的耐久性,包括防腐、防腐蚀等措施,保证结构在使用寿命内能够保持良好的工作状态。
6. 设计参数:公路桥涵设计应根据具体的工程条件和要求,选择合适的设计参数,包括桥涵的宽度、高度、跨度等。
7. 排水系统:公路桥涵设计必须考虑排水系统,保证桥涵能够有效排除雨水和地下水,防止水流对结构的侵蚀和损坏。
8. 抗震设计:公路桥涵设计必须进行抗震设计,考虑地震影响,确保结构在地震发生时能够保持安全和稳定。
9. 环保要求:公路桥涵设计应符合环境保护的要求,减少对环境的污染和破坏。
10. 预留空间:公路桥涵设计必须考虑未来的扩建和改造需求,预留足够的空间,方便后期的施工和调整。
11. 施工图设计:公路桥涵设计必须详细制定施工图设计,包括结构施工图、布置图等,方便施工人员理解和操作。
12. 协调配合:公路桥涵设计必须与相关部门和单位进行协调配合,确保设计符合法规、规范和要求。
以上是一些常见的公路桥涵设计通用规范,设计师在设计公路桥涵时需要遵守这些规范,以保证设计的质量和安全。
当然,在具体的设计过程中,还需要考虑到当地的环境特点和实际情况,综合各方面因素进行细致的设计。
桥梁抗风设计流程与主要计算内容下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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1) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)3) 《公路悬索桥设计规范》(报批稿)4) 《公路桥桥梁抗风设计规范》(JTJ/ T D60-01-2004)5) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)6) 《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)7) 《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》重庆交通科研设计院主编8) 《公路沥青路面设计规范》JTG D50-20069) 《城市桥梁设计准则》(CJJ 11-93)10) 《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98)11) 《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)12) 《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2003)13) 《道路桥示方书》日本道路协会14) 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)15) 《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ 82-91)16) 《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)17) 《铁路钢桥制造规范》(TB10002-98)18) 《铁路钢桥保护涂装》(TB/T1527-2004)19) 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB/T 8923-1988)20) 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)21) 《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2003)22) 《公路悬索桥吊索》(JT/T449-2001)23) 《悬索桥预制主缆丝股技术条件》(JT/T395-1999)24) 《斜拉索热挤聚乙烯拉索技术条件》(JT/T 6-94)25) 《桥梁缆索用镀锌钢丝》(GB/T 17101-1997)26) 《预应力混凝土用钢丝》(GB/T 5223-1995)27) 《钢桥、混凝土桥及结合桥》(BS5400)英国标准学会28) 《合金铸钢》(JB/ZQ4297-1986);29) 《桥梁用结构钢》(GB/T 714-2000)30) 《碳素结构钢》(GB 700)31) 《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591)32) 《一般工程用铸钢件》(GB11352-1989)33) 《焊接结构用碳素钢铸件》(GB 7659)34) 《合金结构钢》(GB/T 3077)35) 《铸钢超声波探伤及质量评级标准》(GB7233-1987)36) 《铸钢件射线照相及底片等级分类方法》(GB5677-1985)37) 《铸钢件渗透探伤及缺陷显示痕迹的评级方法》(GB9443-1988)38) 《铸钢件磁粉探伤及质量评级方法》(GB9444-1988)39) 《合金结构钢的纵向机械性能》(GB3077-1988)40) 《机械设计手册》41) 《水工设计手册》42) 与设计有关的其他标准、规范、手册。
公路工程中的桥梁抗震设计规范要求公路工程中的桥梁抗震设计规范要求是保证桥梁结构在地震发生时能够承受地震荷载,确保桥梁的安全性和可靠性,防止发生桥梁倒塌引发严重事故的相关规定。
本文将从桥梁抗震设计规范的背景、基本原理、设计要求和实施措施等方面进行论述。
一、桥梁抗震设计规范的背景地震是一种常见的自然灾害,其对桥梁结构的破坏是致灾性的。
为了减轻地震造成的损失,各国纷纷制定了桥梁抗震设计规范。
桥梁抗震设计规范的制定是为了保证桥梁在地震发生时能够承受地震荷载,保证交通运输的连续性和人民生命财产的安全。
二、桥梁抗震设计的基本原理桥梁抗震设计的基本原理是通过桥梁结构的抗震设防等级、设防地震动参数以及抗震设计指标等方面的确定,保证桥梁在设定的地震作用下不出现破坏性倒塌,维护结构的完整性和可靠性。
同时,桥梁抗震设计还需要考虑地基的承载力和变形能力,确保桥梁在地震荷载下不发生沉降和倾斜等不可逆破坏。
三、桥梁抗震设计的要求1. 设定抗震设防等级:根据桥梁所处的地震区域和位移构造类型等因素,确定合适的抗震设防等级。
一般分为一级、二级和三级等。
2. 设定设防地震动参数:根据地震区域的地震动记录及相关参数,确定适用于桥梁的设计地震动参数,如地震作用峰值加速度、地震作用峰值速度等。
3. 安全性要求:桥梁在设定的地震荷载下应具有足够的安全性,不会出现破坏性倒塌。
需要保证结构的强度、刚度和稳定性满足相关要求。
4. 破坏限制要求:桥梁在地震荷载下可以发生一定程度的损伤,但不能超过允许的破坏限制要求。
需要确定结构的破坏形态和破坏指标等,并制定相应的限制要求。
5. 地基条件要求:需要对桥梁所处的地基条件进行详细调查和分析,并确定地基的承载力和变形能力是否满足桥梁的抗震设计要求。
四、桥梁抗震设计的实施措施1. 结构形式选择:根据桥梁的跨径、地理条件等因素,选择适合的桥梁结构形式,如梁式桥、拱桥、斜拉桥等。
2. 抗震设计参数的确定:根据设计要求和设防等级,确定桥梁的抗震设计参数,如设计地震动参数、安全性要求和破坏限制要求等。
高架桥抗风设计高架桥是现代城市交通系统中重要的基础设施之一,解决了交通拥堵和地面空间有限的问题。
然而,由于高架桥的特殊环境和设计要求,抗风设计是其建设过程中必须要考虑的重要因素之一。
本文将介绍高架桥抗风设计的原则和方法,以及相关的工程案例。
1. 风荷载的计算高架桥抗风设计的第一步是计算风荷载。
风荷载的大小取决于多个因素,如高架桥的几何形状、大小、布局以及周围环境的风速等。
通过利用风工程学的方法,可以计算得出高架桥在不同风速下所受到的风荷载。
2. 结构抗风设计在风荷载计算完成后,需要对高架桥的结构进行抗风设计。
结构抗风设计旨在使高架桥在疲劳载荷和极限载荷条件下保持稳定。
常用的抗风设计方法包括:采用合适的结构形式和断面形状、设置避风措施、增加结构的刚度和稳定性等。
3. 高架桥风洞试验为了验证理论计算和设计的准确性,一些大型的高架桥项目通常会进行风洞试验。
风洞试验可以模拟真实的风场环境,通过对模型的力学响应进行测试和分析,来评估高架桥的抗风性能,优化设计方案。
4. 工程案例以下是几个成功抗风设计的工程案例:4.1. 东京彩虹大桥东京彩虹大桥是日本一座知名的高架桥,其独特而优美的造型给人留下了深刻的印象。
为了保证大桥的稳定性,设计者通过减小桥面的横截面积、采用流线型外形以及设置了多个减风措施等方法,增强了其抗风能力。
4.2. 旧金山金门大桥旧金山金门大桥是世界著名的悬索桥之一,也是一座历史悠久的高架桥。
该桥在设计初期就考虑了抗风能力,并采用了创新的桥型和主塔结构,通过减小桥面的金属结构面积和增加桥墩的重量,有效地提高了桥梁的稳定性。
4.3. 上海杨浦大桥上海杨浦大桥是中国第一座具有自主知识产权的桥梁工程,也是世界上最大的斜拉桥之一。
为了保证其在高风速环境下的运行安全,设计者采用了多项抗风措施,如系统地设置了风扰动减小装置、调整了桥塔和桥面的设计参数等。
综上所述,高架桥抗风设计是一项复杂而关键的工作,它直接关系到高架桥的使用安全和寿命。
桥梁设计规范中的风荷载设计要点桥梁设计中,风荷载是一个至关重要的考虑因素。
合理的风荷载设计可以确保桥梁的结构安全性和稳定性。
在桥梁设计规范中,有一些关键要点需要特别注意,以保证桥梁在面对风荷载时的可靠性。
1. 地区风速的确定首先,要根据所处地区的气象数据确定地区风速。
气象数据可以通过观测站点或者相关气象报告获得。
根据实测数据和统计分析,可以得到不同地区的设计风速。
2. 风荷载的分类根据桥梁的不同几何形状和结构类型,风荷载可以分为静风荷载和动风荷载。
静风荷载是指稳定恒定的风荷载,主要作用于桥梁结构上的静力效应。
动风荷载则是指变化的风荷载,主要作用于桥梁结构上的动力效应。
3. 风速频率分析针对不同地区的设计风速,需要进行风速频率分析,确定不同频率下的设计风速。
常用的风速频率分析方法有局部风速频率法、静强度分析法和风洞试验等。
4. 暴风风速的考虑在桥梁设计中,暴风风速也是一个需要特别考虑的因素。
暴风是指风速超过一定阈值的极端天气情况。
在风荷载设计中,需要根据实际情况确定暴风风速,并进行相应的安全系数调整。
5. 桥梁结构的风力响应在确定风速和荷载分类后,还需要对桥梁结构的风力响应进行研究和分析。
这包括风力作用下的结构应力、振动频率和振型等。
通过风洞试验和数值模拟等方法,可以得到桥梁结构在不同风荷载下的响应情况。
6. 抗风设计的方法基于对风荷载和桥梁结构响应的研究,可以采用一系列的抗风设计方法来保证桥梁的结构稳定。
包括调整桥墩和跨度比例、采用风洞试验数据进行结构设计验证、增设风防设施和采取疏风措施等。
7. 监测和维护风荷载设计只是桥梁设计的一部分,实际的风环境和桥梁结构的状况都可能发生变化。
因此,在桥梁建成后,还需要进行风荷载监测和定期维护,及时发现并解决可能存在的问题。
总结:在桥梁设计规范中的风荷载设计要点中,需要确定地区风速,分析风荷载的分类和频率,考虑暴风风速,研究桥梁结构的风力响应,采用抗风设计方法,以及进行监测和维护。
ISBN7—5608—2212—6/Ⅲ・377第十四届全国桥梁学术会议论文集2000.11.5~7南京《公路桥梁抗风设计规范》概要及大跨桥梁的抗风对策项海帆陈艾荣(同济大学)【摘要】随着我国桥集工程的不断发展.迫切需要精帝|适合我国国情的(公路桥梁抗风设计规范)。
本文介绍了{莪规范螭翩中的几个主要问题,其中包括基本风速图和风压圈、风衙藏的表达方式、桥檗动力稳定性检验和风洞试验要求等.此外。
还讨论了太跨桥集成桥和施工阶段的各种抗风对策。
关键词惭粱抗风设计规范:碴鹂.一、撅述…1999年10月,江阴长江大桥正式建成通车标志着中国有了第一座超千米的悬索桥,同时也成为世界上能够建造千米级大桥的第六个国家。
自从80年代初中国改革开放以来,中国已建成了一百余座各种类型的斜拉桥,成为世界上建造斜拉桥最多的国家。
如果把即将于2001年建成的南京长江二桥和福州闽江大桥统计在内,在跨度超过500m的世界斜拉桥中中国的斜拉桥已占有十分重要的地位。
1996年我国人民交通出版社出版了我国第一部由同济大学和中交公路规划设计院编写的《公路桥梁抗风设计指南》,几年来已被广泛用于多座大跨桥梁的抗风设计中。
在此基础上,受交通部的委托,同济大学、中交公路规划设计院、中央气象研究院以及西安公路交通大学针对其中的几个关键问题进行了专题研究,为形成最终的《公路桥梁抗风设计规范》奠定了基础。
这几个专题的内容以及通过多次修改形成的报批稿的目录如表l所示。
表1<公路桥梁抗风设计规范>专曩的内窖以最报批稿的目曩专题内容规葩目录1全国基本风建圈和基本风压圈的绘制;第一章总用2.斛拉桥和慧索桥的基顿的近似公式;第二章基本术语与基本符号3.桥架的辱敢静阵风荷羲研究;第三章风建计算4.斜拉桥和怎索侨的阻尼比研究;第四章风荷载计算5.风参数的合理取值研究;第五章桥檠的动力特性6.鼻塑桥梁断面的气曲参敷铡定第六章抗风稳定性验算第七章风致限幅振动第八章风洞试验要求第九章风致振动控制附录40本文将主要介绍该规范编制中的几个主要问题,其中包括基本风速的确定、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风嗣试验要求等。
二、全国基本风速图和风压图基本风速定义为桥梁所在地区的开阔平坦地貌条件下,地面以上10m高度处,100年重现期的10rain平均年最大风速。
本次规范编制,采用我国657个基本台站1961年至1995年间自己记录的风速资料,以极值I型分布曲线进行拟合,将基准高度从原来的20m高改为10m高,并考虑100年重现期,得到相应各气象台站百年一遇的最大风速值。
鉴于目前我国有相当多的气象台站,由于近年来城市建设的快速发展,使得台站环境不能满足空旷无遮挡的要求.致使风速记录明显受人为因素的影响而偏小。
本次研究,对其部分计算结果参照周围台站的情况予以适当的修正。
与此同时,参照国内其他的规范确定基本风压的下限值1130年一遇为0.35kN/m2,50年一遇为0.30kN脯,10年一遇为0.20kN脯,相应的基本风速下限分别为,24m/s,22m/s和18m/s。
全国基本风压图和风速图有如下特点:1.东南沿海为我国大陆上的最大风压区。
风压等值线太致与海岸平行,风压从沿海向内陆递减很快,到达离海岸50km处的风速约为海边风速的75%,到100kin处则仅为50%左右.这和造成这一地区大风的主要天气系统——台风有关。
在这一区域内,大致有三个特大风压带,即湛江以南至海南沿海地区、广东沿海地区以及浙江到福建省中部沿海地带,百年一遇风压在0.90kN/m2(38m/s)以上。
由于台湾岛对台风屏障作用,福建南部的风压有所减弱。
2.西北至华北北部和东北中部为我国大陆上风压的次大区。
这一地区的大风主要与西伯利亚寒流引起强冷空气活动有关,等风压线梯度由北向南递减。
3.青藏高原为风压较大区。
这一地区大风主要是因海拔高度较高所造成的。
但该区空气密度较小,因此,虽然风速很大,但所形成的风压相对较小。
从风压图和风速图的对比中可以反映出这一特点。
4.云贵高原、长江中游以及南丘陵山区风压较小,特别是在四川中部、贵州、湘西和鄂西为我国风压最小的区域。
大部分地区风压在0.4kN/mz(25m/s)以下。
5.台湾、海南岛和南海诸岛的风压各自独立成区,台湾是我国风压最大的地区。
据分析,其东部沿海风压可达1.75kN/m2(52m/s)以上;海南岛的西、北、东部沿海风压约为0.9kN耐(40m/s)。
西沙群岛受南海台风的影响,百年一遇风压达1.80kN/mz(54m/s)。
南海其余诸岛的风压略小于西沙。
新版风压分布图在总体上没有改变原全国风压分布的总格局,有降低的,也有提高的,但应该说更趋合理。
且此次计算台站数大大超过以往任何一次的分析,资料年限一般均达到30~35年,代表了当前气候背景值。
对重要的大跨径桥梁,宜设立临时桥址风速观测站,观测时段不宜少于1年。
由所获得的短期风速资料推求年极值风速,并据此建立与附近气象台站的相关关系。
三、风荷载桥梁是处于大气边界层内的结构物,由于受到地理位置、地形条件、地面粗糙程度、离地41面(或水面)高度、外部温度变化等诸多因素的影响,作用于桥梁结构上的风荷载是随时间和空间不断变化的。
从工程抗风设计的角度考虑,可以把自然风分解为不随时间变化的平均风和随时间变化的脉动风的叠加,分别确定它们对桥梁结构的作用。
对于桥梁结构来说,风荷载一般由三部分组成:一是平均风的作用;二是脉动风背景作用;三是由脉动风诱发结构抖振而产生的惯性力作用,它是脉动风谱和结构频率相近部分发生的共振响应。
在本规范中将平均风作用和脉动风的背景作用两部分合并,总的响应和平均风响应之比称为等效静阵风系数G。
,它是和地面粗糙程度、离地面(或水面)高度以及水平加载长度相关的系数。
为了便于理解新规范中有关风荷载的条文,我们列出了国内外规范中有关风荷载的规定,供参考。
1.在我国1987年的设计规范中,定义横向设计风压为:w=Kl・K2・K3・K4・%(1)1其中:W。
=i之【盔,为基本风压,是基于基本风速得到的。
在该规范中基本风速定义为平坦开阔地面离地面20m高度处,100年重现期的10rain平均最大风速;K.为表征桥梁重要程度的重现期系数;K。
为风载体型系数;K,为风压高度变化系数;K。
为地形、地理条件系数。
该公式仅仅考虑了平均风的静力作用,没有考虑脉动风的背景响应和结构的振动惯性力的影响,是偏于不安全的。
2.日本《道路桥抗风设计便览》适用于跨径小于200m的桥梁。
其设计风速和设计风荷载定义为:uj=ElUloP:告PU:CNA。
(2)(3)其中:P为空气密度;E,为高度及地表粗糙度修正系数;co为桥面阻力系数;A。
为桥梁顺风向投影面积;G=l_9,为阵风响应系数,是一个常数。
在上式中。
引人了阵风响应系数,体现了风的紊流成分的影响,但没有考虑风的空间相关,对跨径小于200m的桥梁是可以适用的。
3.在日本《本州四国联培桥抗风设计指南》中,大跨度桥梁的设计风速和设计风荷载分别表达为:%=Ulo・v1・v2岛=告Pu;。
c一。
(4)(5)其中:v1为高度修正系数;u2为水平长度阵风修正系数;v4为动力效应风载修正系数;其余参数意义同上。
该式反映了园考虑风的水平相关使风荷载的脉动影响随跨长增加的折减效应。
4.英国BS5400规范也采用等效静阵风荷载的概念,设计风速取为最大阵风风速,其风速与设计风荷载分别表达为:%=U10‘K1・SI‘S2(6)乃={Pu:c矿。
(7)42其中:K1为重现期系数;S.为穿谷系数;S2为阵风系数,该系数考虑了水平长度折减。
5.在本次编写的抗风规范中,对横桥向风作用下顺风向的风荷载,将作用在桥墩(塔)、主缆、斜拉索上的风荷载和作用在主粱上的风荷载分开处理。
除主梁外,作用在桥梁各构件单位长度上的风荷载可根据各构件不同基准高度上的等效静阵风荷载按下式计算:Pg2%CoA。
(8)式中:只为等效静阵风荷载(N/m);P为空气密度,一般取P=1.225kg/m3;CD为桥梁各构件的阻力系数;A。
为桥梁各构件顺风向单位长度上的投影面积(m2),q,=Pv2,/2=0.613《,为各构件基准高度处的等效静阵风风压(N/m2);等效静阵风风速E=GvVz。
分析表明地表粗糙度和水平加载长度对等效静阵风系数较敏感,而高度和平均风速的大小的影响却不太。
在新的规范中建议的G。
值采用基本风速为40m/s,桥面高度为40m,水平相关系数偏安全地取为7。
时距为1--3s时的计算结果,如表2所示。
表2等效静阵风系数6。
取值地表水平加载长度(m)类别<206010020030040050065080010001200150018002100ll291.281261241.2312212l1201191.181171161.161.15Ⅱ135I.331311291.271261.25124123l221.211.201.191.18Ⅲ1491.481451411.39I371.361.341.33I311301.29I.271.26Ⅳ156I.541511.471.441.421.411391.371.351341.321.311.30作用在主梁上的横桥向风荷载,除考虑等效静阵风荷载外,还应考虑由于抖振响应引起的惯性荷载,横向力可按下式计算:11PH=寺PV≯一+只(9)式中:PH为横向力(N/m);c0为主梁体轴下横向力系数;D为主梁的高度(m)。
Pa为因抖振所产生的结构惯性动力风荷载;当桥梁跨径小于200m时,可忽略因抖振所产生的结构惯性动力风荷载;对于跨径大于200m的桥梁,若判定其对风的动力作用敏感,则应通过风洞试验取得必要的参数,然后由抖振分析得到结构惯性动力风荷载。
跨径小于200m的桥梁可以不考虑竖向和扭转力矩的作用。
跨径太于200m的桥梁,特别是悬臂施工中的大跨桥梁的竖向力和扭转力矩宜根据风洞试验和详细的抖振响应分析得到。
四、颤振稳定性和静风稳定性大跨度桥梁在风荷载的静力作用下有可能发生因升力矩过大而发生扭转发散,或因顺风向的阻力过大而引起横向屈陆这两种静力失稳。
桥梁在风的作用下还有可能发生一种自激振动,风的能量的不断输入使振幅逐渐加大。
根据断面的不同形状,这种发散性的振动可以是弯曲型的驰振、扭转型的颤振或弯扭耦台型的颤振,统称为动力失稳。
静力失稳和动力失稳的临界风速的较低者将控制大跨度桥梁的抗风安全。
静力失稳和动力失稳两者都是危险性的,都必须在桥梁设计时加以避免。
此次规范除对颤振稳定性和驰振稳定性作了规定外,还对桥梁的横向静力稳定性和静力扭转发散作了规定。
本文将主要介绍有关颤振稳定性检算的方法。
43桥梁的颤振检验风速按下式确定:[%]_K’产r‘K(12)式中:[v。