不同風攻角下跨海大橋塔區橋面風環境及屏蔽措施研究

摘要：跨海大橋常存在常遇風速較高且塔區橋面風環境復雜等問題，為了改善塔區橋面風環境，基于舟岱通道跨海長橋，通過1∶30剛性模型風洞試驗得到0°、±3°、±5°風攻角下塔區橋面行車區間的風速分布，并在橋面欄桿上設置風屏障，對各風攻角下風屏障的屏蔽作用進行了研究。試驗結果表明風屏障在不同風攻角下均能有效地改善對于距橋面3.88 m高度以下的風速；同時相比于迎風側車道，風屏障對于背風側車道風速的影響更大。本研究可為跨海大橋塔區行車安全的評估提供依據。

關鍵詞：橋塔遮風效應； 風洞試驗； 大尺度剛性模型； 風屏障

中國分類號：U441+.2A

［定稿日期］2022-04-15

［基金項目］國家自然科學基金（項目編號：51678508、51778547）

［作者簡介］陳晨（1998—），女，碩士，研究方向為橋梁抗風與抗震。

0 引言

隨著我國沿海地區經濟的發展，為了滿足交通出行、通航能力等要求，修建過海通道以及跨海大橋被作為常用手段。但跨海大橋所處地理位置往往決定其處于來流風較大的不利風環境中，對于離海高度較大的主梁橋面，常遇風速通常較高，尤其位于橋塔區域附近，橋塔的存在會引起附近區域流場的劇烈變化，從而導致通行車輛發生側偏、側滑、側翻等事故［1-3］，嚴重影響車輛運行的平穩性與安全性［4-7］。因而對塔區橋面風環境改善措施的研究有著重要的意義。

現階段國內外學者都對橋塔區域內橋塔的遮風效應做出了部分研究。Argentini等［8］通過風洞試驗測量了公路高欄板車通過橋塔時車身的風荷載和壓力的突變，研究對比了塔區有無風屏障對車輛氣動效應的影響。……