设计风荷载.ppt
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1、同济大学土木工程防灾国家重点实验室、桥梁工程系同济大学土木工程防灾国家重点实验室、桥梁工程系桥梁抗风设计桥梁抗风设计第四讲主讲教师主讲教师:杨詠昕 副研究员博士副研究员博士设计风荷载 2、主梁静阵风荷载 1、桥梁设计风荷载同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室 3、其它构件静阵风荷载 4、静力等效风荷载 5、设计风荷载问题同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室 1.桥梁设计风荷载u 1.1风荷载组成
2、平均风引起的静力风荷载分量 平均风引起的自激力荷载分量 脉动风引起的强迫力荷载分量规范方法:静止结构风荷载(忽略结构振动响应)理想方法:振动结构风荷载(动力荷载效应)实用方法:最大自激力和最大强迫力等效静风荷载同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室u 1.2 静力风荷载(1)定义 静阵风荷载最大静力作用风荷载 (2)组合 可与永久荷载和可变荷载组合 与汽车荷载组合时,Vz=25m/s桥梁最大通勤风速为25m/s (3)静阵风风速 Vg=GvVzVg静阵风风速Gv静阵风系数Vz基准高度z处的风速同济
3、大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室 2.主梁静阵风荷载u 2.1 静阵风荷载FH 平均风引起的静力风荷载分量 空气密度(kg/m3),取值1.25kg/m3CH 主梁的横向力系数,一般由风洞试验确定H 主梁投影高度(m),与CH取值相关Vg 取用静阵风风速(m/s)同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室u2.2 常用断面阻力系数(1)I字形、字形、箱形断面 B主梁断面全宽(m)H主梁投影高度(m),应
4、取实体高度(2)斜腹板箱形截面 阻力系数CH按每倾斜1折减0.5%,最大可折减30%斜腹板的倾角计算同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室u 2.2 常用断面阻力系数(续)桁架风载阻力系数CH实面积比=桁架净面积/桁架轮廓面积桥面系构造的风载阻力系数取CH=1.3实面积比矩形或H形截面构件圆柱型构件(D为直径)DV0 6 m2/s 0.11.91.20.70.21.81.20.80.31.71.20.80.41.71.10.80.51.61.10.8(3)桁架断面 同济大学土木工程防灾国家重点实验
5、室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室u 2.2 常用断面阻力系数(续)桁架遮挡系数 间距比=两桁架中心距/迎风桁架高度 迎风桁架的风载阻力系数均取CH间距比实面积比0.10.20.30.40.511.00.900.800.600.4521.00.900.800.650.5031.00.950.800.700.5541.00.950.800.700.6051.00.950.850.750.6561.00.950.900.800.70(3)桁架断面(续)同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土
6、木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室u 2.3顺桥向风荷载(1)跨径小于200m的桥梁 实体断面:取横桥向风荷载的0.25倍桁架断面:取横桥向风荷载的0.50倍(2)跨径等于或大于200m的桥梁 非桁架断面:Ffr单位长度磨擦力(N/m)cf磨擦系数,光滑0.01,粗糙0.02,非常粗糙0.04s主梁周长(m)同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室u 2.4 施工阶段风荷载(1)悬臂施工桥梁荷载 对称荷载不对称荷载系数:0.5(2)悬臂施工控制工况 最大双悬臂状态 最大单悬臂
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