厦漳大桥钢箱梁外表面点风压实测厦漳大桥钢箱梁外表面点风压实测摘要：为了现场实测天气良好状态下风对扁平钢箱梁外表面的压力大小。在厦漳大桥――斜拉桥跨中沿主梁横截面桥面、风嘴和梁底三个位置，布置风压传感器。根据采集数据，得到了箱梁表面风压的分布规律。与苏通大桥现场实测数据进行对比，发现二者风压分布规律具有很大相似性，并对造成其不同之处的原因进行了初步推测。结果表明，箱梁上的构件对箱梁表面风场分布影响很大,风压值分布符合伯努利方程。关键词：斜拉桥钢箱梁外表面风压值风嘴中图分类号：TU文献标识码：A0引言尽管近十几年来，国内外学者对风对人造构筑物外表面的压力大小及分布规律进行了很多现场实测实验与研究【1-3】，并从中取得了大量显著的成果和结论。但这些测量大都集中在台风作用下高、低层建筑物上，对于桥梁主梁表面，尤其是加劲梁为扁平钢箱梁外表面风压现场实测还很少。作为桥梁抗风理论的一个补充，测量方案基于桥型为斜拉桥的福建厦漳跨海大桥，在其跨中钢箱梁横截面上布置了38个风压传感器，现场实测良态天气条件下自然风对钢箱梁外表面的压力大小。从所有实测数据中选择两种不同风向下的风压值采集样本，进行了分析与研究。重点观测了桥面、风嘴、梁下这三个位置的风压大小及其分布规律。节选了西南交通大学陶奇博士【4】在与厦漳大桥属同一桥型，加劲梁同为带风嘴的流线型扁平钢箱梁的苏通大桥上的实测结果进行了比较，着重分析了造成两部分测量结果的不同之处的原因。实测方案所采用的测量方法、传感器的布置方案以及实测结果作为第一手资料都具有代表性。1工程概况厦漳跨海大桥位于福建省厦门市与漳州市东部，横跨九龙江出海口，桥梁总长约9.3km。该桥海门岛以北连接厦门海沧区的为北汊桥，北汊主桥主跨780m，采用双塔双索面五跨连续半漂浮斜拉桥形式，加劲梁采用了空气动力性能良好的流线型扁平钢箱梁，梁宽38米，双向六车道。由于大桥位于沿海出海口，受海风影响较大，即使是良态天气条件下，瞬时风速也可达到7级以上。从风压现场实测的角度来看，大桥位于大海上，其桥位地理环境是平坦的海平面，地表粗糙度为Ⅰ类【5】。桥梁本身结构属于斜拉桥，柔度大，易受风的影响，其主梁为扁平钢箱梁，表面光滑，构件少，对流场的分布影响因素少。风场分布具有很强的规律性，采集数据更具代表性。这些客观条件都利于计算机建模进行分析，所采集的数据和计算机模型的分析结果进行比较研究，相互佐证，促进诸如CFD、Float等流体分析软件发展，并为进一步桥梁风压现场实测的发展提供理论支持。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---图1厦漳跨海大桥北汊主桥总体布置图2实测系统测量方案采用38个专门从西安新敏电子科技有限公司定制的CYB21-J03-C1-M4-F2风压变送器，量程：-1000Pa―1000Pa，精度：±0.3%F.S，输出信号：4～20mA，响应时间：≤1ms。该型传感器为压阻式压力传感器，其工作原理是利用固体本身的压阻效应将引起同体阻值变化的压力转变为电信号。结构简单、频响高、体积小、灵敏度高、输出电平大，且能测量负压【6】，符合采集精度、量程等各方面参数要求。传感器布置于北汊桥的跨中位置，原则为转角处等典型部位布设稠密，开阔部位布设稀疏，以加劲梁中线为对称轴对称布置。由于厦漳大桥已通车，为了不影响交通，且保证传感器安全，放弃了在行车道上布置风压传感器。重点布置在三个部位：桥面上（栏杆和钢护拦之间的检修道）风嘴梁底其中，桥面6个，风嘴上部4个，风嘴下部14个，梁底14个。每个传感器高压端接0.5m长软管，进风口口径6mm，垂直于箱梁表面向外；所有传感器低压端通过气密性良好的三通连接在一起，端口置于一个盒子里，保证所有的传感器的参考压力相同，且不受温度影响。这样能得出比较精确的风压分布规律。采用USB2.0-48-16AD数据采集控制系统，进行数据采集，采样频率为4HZ。该控制系统内嵌USB数据采集模块，可直接连接到电脑上，实时采集数据并保存。保存方式是在信号调节器中加采样保持器的方法，在同步信号的控制下，把同一时刻的电流信号存入采样保持器，再顺序由...