水流作用下双圆柱墩混凝土梁桥的动力响应实测与数值模拟

摘要：

西藏达林大桥为一座7跨桥面连续的混凝土梁桥,下部结构采用双圆柱桥墩.2018年7月,在水流作用下达林大桥桥墩及桥面出现了显著的顺桥向振动.该文报道了水流作用下大桥的动力响应实测与数值模拟研究.实测表明:桥梁顺桥向振动表现为桥梁一阶纵向模态为主的拍振,横桥向为随机微振动;顺桥向最大加速度约为0.08 m/s2,梁端最大位移约为1.56 mm.基于一阶纵向振动模态参数,将双圆柱墩梁桥简化为单自由振动体系,在2 m/s～10 m/s流速范围内(折减流速Ur=1.69～8.45、雷诺数Re=2.6×106～1.3×107)进行了二维流固耦合数值模拟,得到了桥墩双圆柱升阻力系数以及不同结构阻尼比时的涡振响应.并对桥墩振型与水流流速剖面等三维效应进行修正,得到了墩顶位移随流速变化的关系.结果表明:上游柱尾流对下游柱的脉动涡激升力有显著增强作用,在3 m/s～6 m/s流速范围内双圆柱桥墩出现了涡激振动.在考虑三维修正后,ζ=0.01工况下墩顶位移数值模拟结果与实测值较为吻合.随着阻尼比ζ的增加,涡振最大振幅变小,锁定区间基本不变.

关键词：桥梁工程、双圆柱桥墩、涡激振动、流固耦合、三维效应

所属期刊栏目：38

分类号：U441+.3(桥涵工程)

资助基金：国家重点研发计划国际合作重点专项资助项目2016YFE0127900

在线出版日期：2021-01-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：40-51