摘要：本文旨在研究基于大风地区的公路桥梁临时支座拆除抗风防倾倒施工平台的技术，以解决新疆维吾尔自治区哈密市伊州区S238红山口-十三间房-S328线公路建设项目中的风灾风险问题。文章通过风洞试验和数值模拟方法，针对该区域干旱、多风、温度变化剧烈的气候特点，探讨了临时支座拆除抗风防倾倒施工平台的设计和稳定性分析，本文的研究结果对于保障公路桥梁施工安全、提高区域公路网络的可靠性和稳定性具有重要意义。

关键词：大风地区；公路桥梁；临时支座；抗风设计

引言：

近年来，新疆维吾尔自治区哈密市伊州区S238红山口-十三间房-S328线公路建设项目的推进对于该地区的经济发展和民众出行具有重要意义。然而，该区域的大风气候特点给公路桥梁的施工和运营带来了一定的风险挑战。干燥少雨、温度变化剧烈的气候条件，以及频繁发生的大风天气，对公路桥梁的结构稳定性和安全性提出了严峻要求。特别是在临时支座拆除阶段，桥梁结构容易受到风力的影响，可能导致倾斜、倒塌等安全问题。

为解决这一问题，本文致力于研究基于大风地区的公路桥梁临时支座拆除抗风防倾倒施工平台的技术。通过风洞试验和数值模拟方法，我们将对临时支座的设计和平台的稳定性进行深入研究，以确保在拆除过程中能够有效抵御大风的影响，保障施工人员和周边居民的安全。

1.临时支座拆除抗风设计

1.1 风荷载计算方法

在大风地区进行桥梁施工时，准确计算风荷载是确保临时支座稳定性的关键。本研究将采用国际公认的风荷载计算方法，如ASCE 7-16（American Society of Civil Engineers 7-16标准）和GB 50009（中国《建筑结构荷载标准》），结合该地区的气象数据和风洞试验结果，确定合适的风荷载设计值。风荷载计算方法的选择要考虑该地区的气候条件、地理特征和结构参数等因素。常用的方法包括静风法和动风法。

静风法是基于经验公式进行风荷载计算，适用于简单结构或风场均匀的情况。该方法根据结构的高度、面积和形状等参数，结合风速指标，估计结构受到的风荷载。静风法的优点是简单快速，适用于初步设计阶段。动风法则是基于数值模拟的方法，通过建立数值模型模拟风场的分布和风压的变化，更为准确地计算风荷载。该方法考虑了风场的非均匀性、地形因素、建筑物周围的干扰等因素，能够提供更详细和精确的风荷载数据。动风法需要使用专业的数值模拟软件，根据实际情况建立合适的计算模型，并结合气象数据进行模拟计算。针对大风地区，临时支座的风荷载计算需要特别重视[1]。首先，根据该地区的气象数据，获取风速和风向的统计信息，包括平均风速、极值风速和频率分布等。然后，根据所选用的风荷载计算方法，结合桥梁结构的参数，计算出相应的风荷载设计值。

1.2 抗风设计参数考虑

在大风地区，临时支座的几何形状、材料强度、连接方式等因素对其稳定性和可靠性起着重要作用。以下是在设计过程中需要综合考虑的抗风设计参数：

（1）支座几何形状

临时支座的几何形状对其在大风环境下的抗风能力具有重要影响。一般来说，支座的高度、宽度、厚度和形状的选择应考虑到结构的稳定性和刚度要求。较高的支座可以提高抗风倾覆的能力，但也可能增加抗风荷载的影响面积。因此，在设计中需要综合考虑支座的高度与宽度的比例，并根据具体情况进行优化。

（2）材料强度

临时支座的材料强度对其抗风能力起着决定性作用。合理选择支座材料的强度参数是确保支座在大风环境下不发生破坏的关键。常见的支座材料包括钢材和混凝土材料。在设计中，应根据支座的受力特点和使用要求，确定合适的材料强度参数，并考虑材料的可靠性和耐久性。

（3）连接方式

支座的连接方式直接影响其整体稳定性。合适的连接方式可以提高临时支座的整体刚度和抗倾覆能力。常用的连接方式包括焊接、螺栓连接和榫卯连接等。在设计中，应根据支座的受力特点和工程要求，选择合适的连接方式，并确保连接部位的强度和刚度满足设计要求。

1.3 支座结构设计和材料选择

支座的结构设计应符合桥梁施工的要求，并兼顾大风环境下的荷载作用。在设计中，需要确定支座的形状、尺寸和布置方式。较高的支座可以提高抗风倾覆的能力，但也可能增加抗风荷载的影响面积。因此，在设计过程中，需要综合考虑支座的高度与宽度的比例，并根据具体情况进行优化。支座的材料选择对其抗风能力起着决定性作用。常见的支座材料包括钢材和混凝土材料。钢材具有较高的强度和刚度，适用于较大跨度和高度的支座设计。混凝土材料则具有良好的耐久性和抗风性能。在选择材料时，需要综合考虑其强度、刚度、耐久性和成本等因素，并根据支座的受力特点和使用要求确定合适的材料[2]。

此外，支座的连接方式也对其整体稳定性和抗倾覆能力起着重要影响。常用的连接方式包括焊接、螺栓连接和榫卯连接等。在设计中，应根据支座的受力特点和工程要求选择合适的连接方式，并确保连接部位的强度和刚度满足设计要求。

2.施工平台稳定性分析

2.1 基于风洞试验结果的平台稳定性评估

为了评估公路桥梁临时支座拆除过程中施工平台的稳定性，进行了风洞试验并基于试验结果进行评估。风洞试验是一种常用的手段，可以模拟真实环境中的风场，提供重要的数据和信息，以验证和优化设计。

在风洞试验中，首先制备了具有实际尺寸和几何形状的模型平台，并根据设计要求设置相应的临时支座。然后，通过调整风洞中的风速和方向，模拟不同风荷载条件下的风场情况。同时，通过传感器和测量设备记录平台上各点的压力、挠度等数据。根据风洞试验的结果，可以评估平台在不同风荷载作用下的稳定性。通过分析压力分布和挠度情况，可以确定平台上的关键受力点和薄弱区域。同时，还可以评估支座的抗风能力和连接系统的稳定性。

2.2 数值模拟方法与结果分析

数值模拟也是评估公路桥梁临时支座拆除施工平台稳定性的重要手段。数值模拟方法可以基于计算力学原理和风场数据，对平台的力学响应和稳定性进行模拟和分析，为设计和优化提供可靠的工具。

在进行数值模拟之前，需要建立适当的数值模型。首先，根据实际情况和设计要求，建立包括平台、支座和连接系统的三维模型。然后，根据风洞试验和实测数据，设置合适的边界条件和加载方式。接下来，使用计算流体力学（CFD）软件进行数值计算，模拟风场作用下平台的力学响应。通过数值模拟，可以得到平台在不同风荷载下的受力情况、位移和应变分布等关键参数。这些数据可以用于评估平台的稳定性，并辅助设计和优化决策[3]。例如，可以通过分析受力集中区域和挠度情况，确定关键受力点和薄弱部位，并针对性地采取加固措施。

此外，数值模拟还可以进行参数优化和灵敏度分析。通过改变材料参数、支座结构和连接方式等关键设计参数，评估其对平台稳定性的影响，找到最佳的设计方案。同时，还可以分析不同风荷载条件下平台的稳定性，为施工过程中的风险管理提供参考。

结论

本研究对基于大风地区的公路桥梁临时支座拆除抗风防倾倒施工平台进行了技术研究。研究结果表明，正确设计和建造临时支座对保证桥梁施工安全至关重要。未来的研究应进一步优化设计方法，并提出更有效的措施，以提高临时支座的抗风能力和稳定性，为大风地区公路桥梁施工提供可靠的技术支持。

参考文献：

[1]李龙彬.国外大型桥梁支座修复施工技术[J].工程建设，2023，55（05）：49-56.

[2]王玺，刘昱彤.现役桥梁局部拆除顶升拼接施工技术[J].四川建筑，2021，41（05）：198-199.

[3]李盛坚，袁徐燕.公路桥梁常用伸缩缝及支座养护技术研究[J].黑龙江交通科技，2019，42（12）：257.