复杂山区铁路大跨桥梁施工大风监测预警技术

发布时间：2021-11-17 01:08

　　为保障复杂山区铁路桥梁施工过程中的抗风安全,以郑万高铁大宁河大桥为工程背景,建立适用于工程推广应用的局地大风预警系统。首先,在桥址处代表性的观测位置安装风速监测设备,并对风速监测序列中的异常值进行判别与订正;其次,基于历史观测数据,建立基于ARIMA-GARCH模型的风速超前预测方法;最后,介绍用于桥梁施工期大风预警系统的架构以及预警策略。研究结果表明:大风预警系统具有计算效率高、运行稳定、预警准确等优点,可为桥梁施工过程防灾减灾提供可靠的参考依据。 

【文章来源】：铁道标准设计. 2020,64(S1)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

大风预警系统示意

郑万高铁巫山大宁河大桥为主跨282 m混凝土拱桥为例,桥址区地形陡峭,位于典型的“两山夹一河”区域。当气流流经桥址范围时,易诱发“狭管效应”,并且风速大小与当地气象站有很大的差异。如图2所示,大宁河大桥的劲性钢骨架利用斜拉扣索系统辅助成拱,拱圈外包混凝土采用多工作面分段分环浇筑的施工方法[21],施工非常复杂。因此,为对大桥施工过程提供安全保障,建立指导大跨桥梁吊装施工的大风预警系统十分必要。风速监测设备均固定安装于辅助拱桥施工的塔架上。由于拱顶位置处的脉动风速数据对于临时结构(塔吊,塔架,缆索系统等)的抗风安全评估非常关键,因此在该位置处安装三维超声风速仪。由于缆索系统主要用于拱肋、节段梁的吊装,主要关注平均风速的大小,另外考虑到监测点布置的经济性,在缆索吊的最低点和最高点位置处安装二维机械式风速仪。

大宁河大桥管理人员可访问如图3所示的远程客户端,以调试预警系统的可靠性和掌握桥址处局地风速的相关信息。包括实时风速监测模块、风速预测模块、历史风速查询模块、预警及阈值信息模块、处理措施管理模块等,图4为实时监测的显示界面,图5为风速预测显示界面。图4 实时风速数据显示界面

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于混合方法的风速预测模型研究[J]. 张如九,严磊,何旭辉,李睿东,孙颖.  铁道科学与工程学报. 2020(07)
[2]郑万高铁梅溪河大桥拱圈外包混凝土浇筑方法探讨[J]. 苏延文,曾永平,陈克坚,夏兴新.  铁道标准设计. 2020(07)
[3]强弱非平稳风速对大跨桥梁抖振响应影响研究[J]. 苏延文,黄国庆,曾永平.  铁道工程学报. 2019(12)
[4]基于多种信号分解的台风风速多步预测[J]. 李春祥,李洲.  振动.测试与诊断. 2019(05)
[5]平潭海峡公铁两用大桥施工海域风速预测研究[J]. 王波,孙家龙,刘鹏飞,伊建军.  桥梁建设. 2017(05)
[6]基于经验值分解及Elman神经网络的桥址区风速预测[J]. 陶齐宇,余传锦,李永乐,张明金,蒋劲松.  灾害学. 2017(04)
[7]铁路风速单步高精度混合预测性能对比研究[J]. 刘辉,田红旗,李燕飞,张雷.  铁道学报. 2016(08)
[8]基于GARCH的短时风速预测方法[J]. 姜言,黄国庆,彭新艳,李永乐.  西南交通大学学报. 2016(04)
[9]飞行器外测数据连续型野值的抽取剔除方法[J]. 代晓巍,李振兴,赵丽莉.  电子设计工程. 2015(12)
[10]深切峡谷桥址区风场空间分布特性的数值模拟研究[J]. 李永乐,蔡宪棠,唐康,廖海黎.  土木工程学报. 2011(02)

博士论文
[1]非平稳激励下大跨桥梁随机响应方法研究与应用[D]. 苏延文.西南交通大学 2016



本文编号：3499927