对数律和指数律风剖面的差异分析及其对桥梁抗风性能评价的影响

毛汇, 杨詠昕, 朱进波, 郑史雄, 葛耀君

doi:10.15935/j.cnki.jggcs.2024.01.001

结构工程师 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (01) : 22 -28. DOI: 10.15935/j.cnki.jggcs.2024.01.001

对数律和指数律风剖面的差异分析及其对桥梁抗风性能评价的影响

毛汇, 杨詠昕, 朱进波, 郑史雄, 葛耀君

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摘要

现有的公路桥梁抗风设计采用指数律风速剖面来计算各个基准高度的平均风速，然而气象学实践和一些国家规范中早已采用对数律风速剖面，两种风速剖面在不同高度处的平均风速差异及其对桥梁抗风的影响应当值得关注。对比了不同地表粗糙类型下对数律模型和指数律模型在不同高度处的风速差异，并采用ANSYS有限元软件计算了实桥在风荷载下的位移和桥塔弯矩差异。结果表明，在地表粗糙度较大和离地高度较大时，对数律和指数律模型的风速差异较为明显，风荷载的差异对桥梁内力和位移造成的影响不可忽略。有必要进一步研究这两种风速剖面模型在高空处的准确性，以更好地指导桥梁的抗风设计。