介紹在進(jìn)行聲屏障的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí) 對(duì)聲屏障結(jié)構(gòu)的荷載驗(yàn)算注意事項(xiàng)

發(fā)布時(shí)間：2022-04-05?點(diǎn)擊量：

在進(jìn)行聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要驗(yàn)算聲屏障結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的側(cè)向承載力，但對(duì)其變形未做具體要求。對(duì)于高度較大的聲屏障結(jié)構(gòu)，建議考慮驗(yàn)算其在設(shè)計(jì)風(fēng)荷載作用下的變形值。從該表達(dá)式可知，美國(guó)聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中陣風(fēng)系數(shù)取值為βgz=1.69。

汽車或列車引起的聲屏障脈動(dòng)風(fēng)壓由頭波、尾波正負(fù)交變風(fēng)壓組成，其數(shù)值近似與速度的平方成正比，隨車輛與聲屏障之間距離的增大而減小。

車致聲屏障脈動(dòng)風(fēng)壓荷載與車型、車輛速度、車輛與聲屏障之間距離以及聲屏障結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。高速鐵路聲屏障在大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算公式，公路和城市道路中車型較多，且車輛與聲屏障之間距離可變，因此公路和城市道路用聲屏障車致脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)相對(duì)復(fù)雜。通過查閱車致脈動(dòng)風(fēng)壓研究文獻(xiàn)可知，聲屏障車致脈動(dòng)風(fēng)壓大致有如下特征：

（1）車致脈動(dòng)風(fēng)壓由頭波、尾波正負(fù)交變的風(fēng)壓組成。

（2）車致脈動(dòng)風(fēng)壓隨車速的增大而增大，其數(shù)值近似與速度的平方成正比；車致脈動(dòng)風(fēng)壓隨客車與聲屏障間距的增大而減小。

（3）時(shí)速350km/h的列車產(chǎn)生的脈動(dòng)風(fēng)壓頻率為3Hz～5Hz，公路和城市道路車輛產(chǎn)生的脈動(dòng)風(fēng)壓頻率比高速列車產(chǎn)生的脈動(dòng)風(fēng)壓頻率低，因此車致脈動(dòng)風(fēng)壓一般不會(huì)引起聲屏障共振響應(yīng)。

在目前車致脈動(dòng)風(fēng)壓研究相對(duì)不足的條件下，暫參考英國(guó)鐵路聲屏障車致脈動(dòng)風(fēng)壓計(jì)算公式作為本標(biāo)準(zhǔn)條文。

目前相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不足，不宜直接確定脈動(dòng)力荷載大小的計(jì)算方法。因此通過從結(jié)構(gòu)變形和疲勞強(qiáng)度限制，來確保聲屏障整個(gè)系統(tǒng)的安全。汽車或列車引起的脈動(dòng)荷載的影響應(yīng)根據(jù)對(duì)聲屏障結(jié)構(gòu)的最大變形、共振效應(yīng)和疲勞強(qiáng)度進(jìn)行風(fēng)壓動(dòng)態(tài)荷載動(dòng)力學(xué)驗(yàn)算。實(shí)際的脈動(dòng)力大小的影響可以通過CFD來模擬計(jì)算。

對(duì)特殊形式的聲屏障，應(yīng)通過試驗(yàn)或數(shù)值模擬確定車致風(fēng)壓荷載。在考慮脈動(dòng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的疲勞破壞時(shí)，宜同時(shí)考慮車致橋結(jié)構(gòu)的振動(dòng)引起的振動(dòng)耦合，這在部分輕型橋梁中表現(xiàn)明顯。