摘要：跨海大桥的风致行车安全评价及桥梁抗风设计是决定桥梁通行效率的关键技术问题,采用现有限速或限行的桥梁通行管理模式,不能适应未来智能交通发展的需要。为了获取跨海大桥上汽车在强风载荷下的安全行车速度,以厢式货车为研究对象,采用数值模拟方法建立了基于汽车空气动力学和汽车系统动力学的风-车-人闭环系统数值分析模型,基于侧偏事故评价准则提出了桥梁风致行车安全量化评价方法,得到了厢式货车在不同侧向风等级和路面条件下的安全行车速度。采用数值模拟方法和模型风洞试验方法提出了桥梁挡风障抗风设计的量化评价方法,分析了不同结构形式挡风障的抗风效果及其对厢式货车风致行车安全的影响规律,研究了挡风障对厢式货车周围流场的影响机理。结果表明:不同侧向风等级和路面条件下的安全行车速度存在明显差异,在25 m/s的侧向风作用下,厢式货车在干燥路面、潮湿路面以及积水桥面上的安全行车速度分别为50,50和40 km/h;板挖圆孔方案的挡风障抗风效果较佳,桥面风环境参数得到显著改善,货车在3种路面条件下行驶时的侧向偏移分别降低了41.3%,47.9%和72.6%,在桥梁允许的限行车速范围内(80 km/h)均能安全行驶。研究结论可为桥梁风致行车安全评估和抗风设计提供理论参考。

摘要：为探究桥面横风作用下,桥梁挡风障高度、孔隙率、开孔形状参数对桥面行驶车辆稳定性影响规律,以及等效风速折减系数与车辆气动力对挡风障阻风性能两种指标评价结果的差异性,设计了孔隙率与高度范围分别为40%~60%,1~3 m的10组圆孔与障条形式的桥梁挡风障方案。分别于7.91 m/s和11.07 m/s两种试验来流风速条件下,测量典型3车道箱梁简化模型上,各行车道不同高度测点的风速及中间车道车辆模型气动六分力。分析挡风障参数变化对车辆行驶稳定性的影响规律,并对比桥梁挡风障等效风速折减系数与气动侧力、侧倾力矩无量纲后的系数,验证遮挡效果评价指标的一致性。试验结果表明:两种试验风速下,桥梁挡风障对其后方车辆遮挡效果规律一致,车辆模型气动侧力及侧倾力矩受挡风障孔隙率及高度参数影响明显,均随着挡风障高度增加而减小,随着挡风障的孔隙率增加而变大;气动升力主要受高度影响较大,且随高度增加先增加后减小,而与孔隙率关系不明显;等效风速折减系数与气动侧力折减系数及侧倾力矩折减系数偏差主要集中于0.01~0.10,不同评价指标得到结果具有一致性,采用等效风速折减系数作为风障挡风效率的评价指标更为直观有效,但需要考虑安装挡风障后桥面风场不同高度处压差变化对车辆气动升力产生的影响。

摘要：为探究不同结构参数对桥梁风障阻风性能,通过风洞试验,获取不同构造形式的挡风障整体及局部流场分布规律.试验结果表明,不同风速下,桥梁风障后方折减规律一致.利用风速折减系数作为风障阻风性能评价指标,定量分析比较挖板圆孔式风障及障条式风障在不同风速工况下的阻风效果,发现安装桥梁挡风障后,车道上风速折减系数最低仅为裸桥工况的20%;同时对比分析孔隙率、障条宽度等结构参数对桥梁风障阻风性能的影响规律,试验结果为桥梁挡风障的设计提供了理论参考.