「盘点总结」港珠澳跨海大桥能承受的极限风力有多大?原理是什么?


一、港珠澳跨海大桥能承受的极限风力有多大?原理是什么?

大多数人都知道港珠澳大桥主体结构可以抵御16级强台风,这个数值的来源是桥面风荷载设计参数的风速约为55m/s,相当于16级台风的风速等级。但在计算桥梁承载力时,风荷载只是荷载组合之一,所占比例很小。其他考虑的参数还包括桥梁静荷载、地基沉降、温度等,因此即使在最不利的荷载组合同时作用下,港珠澳大桥的承载能力仍然满足规范要求,并且有还剩下很大的安全系数。


工程师每天要避开4000艘海轮和1800多个航班的密集交通;使用50万吨钢材和230万吨钢筋混凝土建造了世界上最长的深水沉管海底隧道;发射全最大巨型振动器,完成人工岛建设……


正是由于这些残酷的条件,工程师被迫开发出许多创新的设计。


根据初步设计,部分跨海大桥将跨越香港唯一的深水航线,桥面需设计高80米。而且因为是机场路线,所以有100米的高度。这两个要求是相互叠加的。矛盾。


工程师们大胆放弃了铺设桥面的想法,将桥的一部分变成了海底隧道,解决了物理空间题。


然而,桥面与海底隧道的连接需要一座岛进行过渡。不过,这片海域没有岛屿,所以需要建造一座人工岛。海底有15-20米的淤泥,就像建筑在水豆腐上,并不坚固。


用传统的方法行不通,于是工程师们想出了一个全新的想法巨大的圆形钢缸!


巨型圆钢筒直径22-5m,高55m,重量550吨


一个巨大的圆形钢筒被插入海底。圆柱体包围了岛的边界。中间填满了沙子,由于海底柔软,不会扩散。


刚刚解决了这个题,另一个题又出现了!


过去成熟的屏蔽技术已经不适用了。由于防水要求为10级,隧道必须埋得更深,人工岛将长达1公里,这是难以想象的。


因此,采用了第二种方案,即——沉管隧道技术。在海底挖了一条浅沟,并在水下连接了预制隧道。优点是每个人工岛的长度减少了近400m。


沉管隧道技术


缺点是施工难度极大。7.6万吨的沉管隧道在海底要承受洋流的干扰,保证精度非常困难。


因此,为了保证安装,必须在实验室模拟各种复杂环境,为现场施工提供准确的指导数据。


沉管隧道安装实验


海洋中,还存在看不见的隐患——氯盐。海洋中的氯离子会渗入结构内部,腐蚀钢筋。钢筋会膨胀,导致混凝土开裂,最终坚固的钢筋混凝土会倒塌。


为此,工程师开发了一种可以抵抗更长时间的高性能混凝土技术。


另一个题是如何保护桥梁免受地震损坏。工程师使用了一种新型高阻尼橡胶材料。优点是分子之间可以抵消彼此的地震能量。


自由落体实验普通橡胶vs.高阻尼橡胶


为了减少风对桥梁的影响,工程师通过风洞实验中的反复计算,在桥梁上加装了高50cm、宽约1m的溢流板,使得桥梁在7级以下原有的振幅减少了40cm。风力达到6厘米。


风洞实验


这些新技术是工程师潜心研发的成果,让几十年来建造桥梁的梦想一步步接近现实。


二、光伏抗风标准?

光伏电站的抗风能力大部分由光伏支架决定。


理论上,光伏支架的最大抗风能力为216公里/小时,光伏跟踪支架的最大抗风能力为150公里/小时——大于13级台风。


要抵御台风,首先需要有强大的光伏支撑。因此,光伏电站必须加强基础和支撑,同时保证组件框架的强度。这就需要有针对性的选址设计、严格的产品质量控制、合理的风压、雪压等计算。


户用光伏系统的配重一般为水泥基础。水泥基础必须充分考虑建筑物的荷载,满足抗风荷载、抗雪荷载的要求。一般来说,会以当地50年回归一次的风压为依据。按标准设计,对水泥基础的重量和混凝土的强度都有严格的要求。


三、门窗抗风压国家标准是什么?

国标7级。


根据国家标准,抗风压c5对应7级,这是新型门窗的标准。


抗风压性能是指门窗关闭时阻止空气渗透的能力。抗风压等级是门窗抗风压的一个标准,范围从1级到9级,7级是新标准门窗的标准。台风等级标准与抗风压标准不同。据计算,门窗具有7级抗风压能力。


四、标牌一般可以承受什么级别的风?

识别标志一般能抵抗10%以上的强风。


广告招牌的抗风标准不得低于10级风力。


一般标牌生产厂家应按照GB50009-2001《建筑结构荷载规范》第7章的规定生产标牌。同时,安装时应使风压产生的力不受影响。只要满足生产质量和安装要求,抗风标准不得低于10级。


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