橋梁抗風(fēng)研究現(xiàn)狀

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1、橋梁抗風(fēng)研究現(xiàn)狀摘要:在全吐界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背呆下，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)牡姆绞购退俣扔辛烁叩乃Ｇ螅瑯蛄鹤鳛槠渲械年P(guān)鍵部分，迎來(lái)了更高的挑戰(zhàn)。隨著橋梁跨徑愈來(lái)愈人，橋身更輕，橋梁發(fā)生風(fēng)害的概率升高，防治風(fēng)害的成為了橋梁設(shè)計(jì)的一個(gè)大的關(guān)注點(diǎn)。本文講述了風(fēng)致振動(dòng)對(duì)橋梁的影響，及橋梁對(duì)防風(fēng)害的措施。關(guān)鍵詞：橋梁：抗風(fēng)：方法THERESEARCHSTATUSBRIDGEWINDRESISTANCEAbstract:underthebackgroundofrapideconomicdevelopmentintheworld,fortheconvenienceands

2、peedofthetransportationhavehigherrecjuirements,bridgeasthekeypart,inthehigherchallenge.Withmoreandmorebigbridgespans,bridgeandlighter,theprobabilityofwinddamagebridgeinrise,preventionandcontrolofwinddamageofbridgedesignbecomeabigconcern.Thisarticletellsthestoryoftheinfluenceof

3、windinducedvibrationofbridge,andthemeasuresofbridgeforwindhazardallovertheworld.Keywords:Bridges：windresistance,：method1引言1940年11刀7口美國(guó)的跨度853米的Tacoma懸索橋在19m/s的風(fēng)速下發(fā)生劇烈振動(dòng)而坍塌，這在當(dāng)時(shí)是不町理解的，為了搞清塔可馬人橋垮塌的原因，美國(guó)華盛頓人學(xué)專門建了一朋I2mX30.5m吹風(fēng)口的人型風(fēng)洞，以1:50的全橋模型來(lái)觀測(cè)塔可馬大橋的風(fēng)振情況。之后大跨徑橋梁抗風(fēng)研究成為了橋梁研究中的一個(gè)關(guān)注焦

4、點(diǎn)。在全世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背杲下，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)牡姆奖愫退俣扔辛烁叩乃Ｇ?，橋梁作為具屮的關(guān)鍵部分，迎來(lái)了更高的挑戰(zhàn)。隨著橋梁跨徑愈來(lái)愈大，橋身更輕，橋梁發(fā)生風(fēng)害的概率升高，防治風(fēng)害的成為了橋梁設(shè)計(jì)的一個(gè)人的關(guān)注點(diǎn)?？v觀懸索橋的發(fā)展歷史，其起源于屮國(guó)，成熟于美國(guó)，革新于英國(guó)，進(jìn)步在日本，普及在中國(guó)。在H前為止，懸索橋被公認(rèn)為跨越能力最大的橋型，建成丁?1998年的明石海峽人橋的主跨已經(jīng)達(dá)到了1991rm相比于懸索橋，斜拉橋在200?500m的跨度內(nèi)與懸索橋相比有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)越性。早期的斜拉橋由于計(jì)算方法和手段的缺乏，不能滿足工程實(shí)際的要求，材料松弛、

5、拉索錨固休I難、張拉不足等原因使斜拉橋的設(shè)計(jì)建設(shè)長(zhǎng)期未能得到發(fā)展，索面體系僅限于稀索。最近幾年內(nèi)，源于計(jì)算理論的飛速發(fā)展，新材料的開發(fā)，施工技術(shù)的進(jìn)步為斜拉橋的發(fā)展創(chuàng)造了-?定的有利條件。自20世紀(jì)末期，隨著國(guó)內(nèi)大型橋梁跨度的不斷增加，使橋梁抗風(fēng)問題愈加突出，同濟(jì)大學(xué)最早建立了三維顫振理論，開啟了我國(guó)橋梁顫振理論研究的開端。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨看大型橋梁跨度的進(jìn)一步突破，為了迎接跨海大橋的挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于橋梁抗風(fēng)理論的研究更加深入，并逐漸精細(xì)化發(fā)展，新的理論和抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法也陸續(xù)提出。木文將著重概括介紹近年來(lái)橋梁抗風(fēng)理論研究與應(yīng)用的成就和進(jìn)展。2橋梁風(fēng)

6、環(huán)境研究橋梁結(jié)構(gòu)的離地的高度一般不超過(guò)300m,在這個(gè)范圍內(nèi)的靠近地面的風(fēng)受到大氣邊界層內(nèi)空氣流動(dòng)影響比鮫大，lfij.ll風(fēng)速和風(fēng)向具冇隨時(shí)隨機(jī)變化的不確定性特征。在橋梁抗風(fēng)理論研究屮，一般將靠近地血風(fēng)化分為平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速兩個(gè)部分，橋梁研究的主要對(duì)象是對(duì)橋梁設(shè)計(jì)起決定作用的強(qiáng)風(fēng)，研究的對(duì)彖包含平均風(fēng)速剖面、平均風(fēng)的時(shí)間變化規(guī)律、脈動(dòng)風(fēng)的特性等等。2.1強(qiáng)風(fēng)平均風(fēng)速剖面研究橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)盂要考慮靠近地面的強(qiáng)風(fēng)作用，因此需要研究強(qiáng)風(fēng)結(jié)構(gòu)的特性。在橋梁抗風(fēng)的設(shè)計(jì)計(jì)算小，需要對(duì)橋梁施工地點(diǎn)的強(qiáng)風(fēng)進(jìn)行跟蹤測(cè)M，利用人氣的風(fēng)廓線儀和超聲風(fēng)速儀等工具掌握第一

7、手的強(qiáng)風(fēng)數(shù)據(jù)資料。大氣風(fēng)廓線儀木質(zhì)是垂直指向的睛空多普勒雷達(dá)，是目前大氣探測(cè)領(lǐng)域的先進(jìn)成果。2.2極值風(fēng)速風(fēng)向的統(tǒng)計(jì)研究橋梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)需耍建立在風(fēng)速分布概率不均勻，風(fēng)向隨吋變化的環(huán)境中，而研究結(jié)果在橋梁結(jié)構(gòu)屮尤其是人跨度橋梁不同的空間方位上結(jié)果變化很人。2.3強(qiáng)風(fēng)湍流特性觀測(cè)研究橋梁抗風(fēng)理論研究研究的主要對(duì)象是脈動(dòng)風(fēng)相關(guān)的湍流積分尺度、湍流強(qiáng)度等特性，從前我國(guó)氣象部門対靠近地血的湍流特性研究往往集中在非臺(tái)風(fēng)氣候模式風(fēng)環(huán)境，而對(duì)劇烈大氣環(huán)境的觀測(cè)研究不多，自從21世紀(jì)以來(lái)沿海各地進(jìn)行了系統(tǒng)的以臺(tái)風(fēng)為主要研究對(duì)象的湍流特性觀測(cè)研究，觀測(cè)結(jié)果很直接的

8、說(shuō)明了臺(tái)風(fēng)湍流強(qiáng)度明顯偏大，I仏幾湍流作用更強(qiáng)。2.4近地風(fēng)風(fēng)洞模擬研究近地風(fēng)風(fēng)洞模擬技術(shù)根據(jù)控制部件的方式不同可分為主動(dòng)