JTG/T 3360-01-2018 公路桥梁抗风设计规范
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结构发生静风横向失稳和静风扭转发散的最低风速, 相应的临界风速也称为静风模 向失稳临界风速和静风扭转发散临界风速
2.1.31颤振临界风速flutter critical wind speed
结构或构件发生颜振的最低风速。
验货标准2.1.32驰振临界风
结构或构件发生驰振的最低风速
结构或构件发生驰振的最低风速
2.1.33涡激其振起振风速vorte
告构或构件发生涡激共振的最低风速。
2.1.34风洞wind tunnel
以人工的方式产生并且控制有一定流动特性的气流,用来模拟试验对
2.1.45风致振动控制
提高或改善结构或构件抗风性能的技术,包括增设气动措施、附加阻尼措施 结构措施等。
2.1.46风障wind screer
安装在主梁上降低桥面侧向风速影响以提高桥面行车安全性和舒适性的 一般由立杜、障条、锚固与减振等组成。
2. 1. 47 风障挡风率 solid ratio of wind
焦3.2桥梁结构风致振动可能性间勿别乐门
表3.2.1桥梁抗风风险区域划分标准
表3.3风力等级及对应的风速范围
.2桥梁的抗风设计按W1风作用水平和W2风作用水平确定,对应风速取值及 日标应满足表3.2.2的规定
2.2桥梁抗风设计风作用水平及相应的设计目
式中:P(t≤t)一 设计基准期内的超越概率; t一一设计基准期(年); 一年超越概率,一般取1/tL。 W1风作用水平体现了频遇荷载的概念,本规范取用了重现期10年(10年超越概 率65.1%)作为W1风作用水平的风速取值依据,并另外规定以主梁高度处25m/s的 风速作为与车辆荷载组合的风速限值
3.2.3桥梁抗风性能的设计参数应按表3
抗风性能的设计参数应按表3.2.3确定
表3.2.3桥梁抗风性能的设计参数
由于全国各个气象台站的历史数据在区域分布上差异较大,概率分布模式不尽相 同,极值风速的计算若采用单一的极值分布类型是不尽合理的。为充分考虑母样本数握 的统计特征,需要根据分布条件选择最优的概率模型,再对极值风速进行预测。四阶线 性矩检验法根据概率密度分布函数与样本之间的四阶线性矩系数之差的绝对值最小来确 定最优的概率密度模型函数。此次极值风速的计算,根据该方法从广义极值分布、皮尔 逊Ⅲ型分布、广义逻辑分布、广义帕累托分布及广义正态分布中确定最优的分布函数, 以及相应的位置参数、尺度参数和形状参数,并利用最优模型及参数预测得到基本风速。 本规范附录A.4中的概率分布模型是根据气象台站的历史数据拟合得到的。利用 该模型得到的不同重现期下的风速值可能与本规范附录A.2和附录A.3存在一定差别
条文说明 速 24. 5m/s 的要求。
条文说明 速 24. 5m/s 的要求。
4.2.1地表粗糙度系数αo及地表粗糙高度zo 粗糙度存在差异时,可按下列方法确定: 1当所考虑范围内存在两种粗糙度相差较大的地表类别时,地表粗糙度系数可取 两者的平均值。 2当所考虑范围内存在两种相近地表类别时,可按地表粗糙度系数较小者取用; 当桥梁上下游侧地表类别不同时,可按地表粗糙度系数较小一侧取值。 3地表粗糙度系数影响范围可根据结构构件的最大高度h,与长度1,按图4.2.1 选取
表4.2.1地表分类
图4.2. 1确定地表粗糙度系数的影响范量
.2.2桥梁各构件基准高度Z可按表4.2
表4.2.2基准高度Z的确定方法
注,水面以河流或海面的最低水仪作为参者面
公路桥梁抗 4.2.3跨越深切河谷或山谷的桥梁及构件的基准高度Z可根据图4.2. 选取: —1桥泌主梁的基准高度Z,可按式(4.2.3)确定: (42.2
式中:Z——桥面距水面或谷底的高度。 咸水面之间的距离
表4.2.4基本风速地表类别转换系数1
根据基本风速的定义,Ul。为桥梁所在地区B类地表地面以上10m高度处的风速 值。而桥梁设计基本风速Uslo为桥址离开地面(或水面)10m高度处的风速值,其转换 依据是保持梯度风高度处风速一致。以A类地表为例,梯度风高度8为300m,B类地 表的梯度风高度%为350m,根据两类地表的梯度风烹座小回
对于C类和D类地表,按同样方法可得到相应的地表类别转换系数分别为0.785 和0.564
4.2.5当桥址处风观测数据不充分或桥址所在地区的气象台站与桥址相距较远且一 附近气象台站的地形地貌相差较大时,对风作用敏感的重要桥梁,宜设立桥址风观测站 并按本规范附录B的规定进行风观测获取桥梁设计基本风速。当风观测得到的桥梁设
Us10 U, = khh,Uo
khA = 1. 174( Z (10 km = 1. 0(2)01 10 20
风速随高度的变化比较复杂,既受地表类引的影响,又受温度的影响。工程上普遍 采用对数律公式或指数律公式来描述风速随高度变化的规律。本规范中采用了指数律来 表示风速沿高度的分布。考虑到基本风速高的区域,一般都处于强风、台风多发地区, 本规范提出了抗风风险系数,是基于风险区域划分确定的。R1、R2、R3所对应的抗风 风险系数相当于风速重现期分别为150年、120年和100年的风速提高系数
河谷或山谷的地表粗糙度系数可按C类或D类地表类别确定,当桥梁结构对 辰动敏感时宜通过模拟地形的风洞试验和虚拟风洞试验等方法确定,并应满足本规 录C.7、附录D.5的相关规定
部分跨越河谷或山谷的桥梁的地表类别确定方法
Us = ZnUoi = mUI + 2Us 基准高度Z处风速比例因子,即基准高度处风速与桥位梯度风速的比例系 式中:入一 数,可由模拟地形的风洞试验和虚拟风洞试验得到; U 桥址处梯度风速(m/s); 桥位附近气象台站的个数,不应小于3个; n Usi 第i个气象台站梯度风速(i=1,2,,n)(m/s); n——第i个气象台站的梯度风速加权系数,设第i个气象台站与桥位现场之间
表4.2.9施工期抗风风险系数k
通过施工年限和不超过成桥设计风速的概率(如取80%)综合确定。不超过的概率可 表示为
桥址地表粗糙高度(m
桥址地表粗糙高度(m
紊流强度是表征风速随时间和空间变化程度的最基本的参数。设风的来流水平方向 (X方向)风速为U,共平均风速为U;横向风速为V,垂直向风速为W,平均风速分 为IVW的标准差如图42所示,则三个方向上的脉动风速紊流强度定义为:
风作用在桥梁结构或构件上会产生静力和动力两种效应。风作用下的结构风致 特征与结构刚度大小有关。当结构刚度较小时,动力响应特征逐渐显现,动力效 大。在抗风设计中,对轻、柔的桥梁或构件,需要考虑动力作用及其效应
定桥梁在风作用下的动力作用效应较大时,应通过必要的风洞试验、虚拟风洞试验邮政标准,以 及相应的数值分析获取桥梁结构或构件横风向风荷载及其效应
则构件上的总压力为,
则构件上的总压力为,
P(0)为脉动风压。而
式中:S,(n) 脉动风压P(t)的谱密度函数; S.(n)—脉动风速的谱密度函数; LIm(n) /2, 水平联合接受函数,表达式为
K为脉动风的相关系数,一般取7~21。脉动风压的标准差为
S,(n) = 2P J.(n)[2S.(n)
硅钢片标准G(t) = /1 +g() .0,()/P
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