淺談橋梁抗風(fēng)

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1、2008年第4期品第30卷總第166期ST0RAGETRANSP0RT1I0N讎&PRE與S養(yǎng)ER護VATI0N0FC0MM0DITIES?設(shè)及'備國與習(xí)設(shè)疆施腮?。淺談〈/B〉橋梁抗風(fēng)設(shè)計口程兆君天津城市建設(shè)學(xué)院，天津300384【摘?！繕蛄航Y(jié)構(gòu)因風(fēng)的作用而遭到破壞的事故屢見不鮮。風(fēng)作用下橋梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能已經(jīng)成為影響其設(shè)計和施工的控制因素，結(jié)合結(jié)構(gòu)風(fēng)工程中己知的風(fēng)的靜力、動力特性，研究了橋梁結(jié)構(gòu)在風(fēng)的作用下的靜力及動力響應(yīng)的主要形式，為其進一步的研究提供了理論基礎(chǔ)。【關(guān)鍵詞】橋梁風(fēng)工程；抗風(fēng)設(shè)

2、計；風(fēng)致振動【中圖分類號】TU31【文獻標識碼】B文【章編號】1007-4538200804-0096-02OnStructuralWind—resistantDesignOfBridge口CHENGZhao-junrianjininstituteofUrbanConstruetion,Tianjin300384,Chins【Abstmct】ewindisanimportantnaturalphenonienon?bridgesarefrequentlydethewindresistnastroyedbythewindaction?bridgesaresusceptivetowindact

3、ion,cebecomesagoverningfactoroftheirdesignnadconstruction.Combindcwihtknownstaticanddynamicchai'actei'isticsofwindinstnjctui'alwindengineering,htearticlestudieshtemainformsofsattic；anddnyamicresponseofbridgestruetureunderhteactionofwind,nadintroducesmainresearchobjectsnadworkofbridge，swind—resista

4、ntdesing,whichtooffcrhtcorcticalbasisforfurthcrrccsarch?[Keywolds】windengineeringofbridge；wind—resistnatdesign；wind—inducedoscillation風(fēng)災(zāi)是自然災(zāi)害中發(fā)生最頻繁的一種，橋梁的風(fēng)害事故反饋作用，振動的結(jié)構(gòu)從空氣中汲取能量，產(chǎn)成一種自激振動屢見不鮮。風(fēng)與結(jié)構(gòu)的相互作用是一個十分復(fù)雜的現(xiàn)象，它受機制，如顫振、弛振和渦激振動。若顫振和弛振達到臨界狀態(tài)風(fēng)的自然特性、結(jié)構(gòu)的外型、結(jié)構(gòu)的動力特性以及風(fēng)與結(jié)構(gòu)的時，將岀現(xiàn)危險性的發(fā)散狀態(tài)。相互作用等多方面因素的制約。當(dāng)風(fēng)繞過

5、一般為非流線型作第二類，強迫振動：結(jié)構(gòu)在紊流脈動風(fēng)作用下的一種有限用截面的橋梁結(jié)構(gòu)時，會產(chǎn)生旋渦和流動的分離，形成復(fù)朵的振幅的隨機強迫振動，由于脈動風(fēng)的隨機性質(zhì)，這種由陣風(fēng)帶空氣作用力。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度較大吋，結(jié)構(gòu)保持靜止不動，的脈動風(fēng)譜引起的隨機振動響應(yīng)陣風(fēng)響應(yīng)稱為抖振這種空氣力的作用只相當(dāng)于靜力作用。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度較fBuffetting3o渦激振動雖然帶有自激性質(zhì)，但它和顫振或馳振的小時，結(jié)構(gòu)振動受到激發(fā)，這吋空氣力的作用不僅具有靜力作發(fā)散性振動現(xiàn)象不同，其振動響應(yīng)是一種限廝的強迫振動，故用，而且具有動力作用。本文簡耍介紹橋梁抗風(fēng)設(shè)計的主要研該類振動具有兩重性。究對象。2.1渦振1

6、風(fēng)的靜力作用風(fēng)流經(jīng)過各種斷面形狀的鈍體結(jié)構(gòu)時，在其斷面背后都有靜力作用指風(fēng)速中由平均風(fēng)速部分施加在結(jié)構(gòu)上的靜壓可能發(fā)生旋渦的交替脫落，產(chǎn)生交替變化的渦激力而引起的結(jié)產(chǎn)生的效應(yīng)，可分為順風(fēng)向風(fēng)力、橫風(fēng)向風(fēng)力和風(fēng)扭轉(zhuǎn)力矩。構(gòu)振動稱為渦激振動。渦激振動兼有自激振動和強迫振動的性在順風(fēng)平均風(fēng)的作用下，結(jié)構(gòu)上的風(fēng)壓值不隨時間發(fā)生變化，質(zhì)，它是一種發(fā)生在較低風(fēng)速區(qū)內(nèi)的有限振幅振動。通常情況作用與橋梁上的風(fēng)力可能來自任一方向，其屮橫橋向水平風(fēng)下，渦激振動的振幅很小，但當(dāng)旋渦脫落頻率與結(jié)構(gòu)的固有頻力最為危險，是主耍的計算對象。它所造成的橋梁破壞的特點率相接近時，流體與結(jié)構(gòu)間產(chǎn)生強烈的相互作用引起渦激共主要

7、是強度破壞或過大的結(jié)構(gòu)變形。在橋梁的靜風(fēng)作用分析振。同時也將產(chǎn)生“鎖定”現(xiàn)象。對渦激振動響應(yīng)的分析，通常釆屮，通常將風(fēng)荷載換算成靜力風(fēng)荷載，作用在主梁、塔、纜索、用升力振子模型、經(jīng)驗線性模型和經(jīng)驗非線性模型等來研究。吊桿等橋梁構(gòu)件上，進行結(jié)構(gòu)的計算分析。2.2顫振2風(fēng)的動力作用對照旋渦脫落現(xiàn)象，振動的橋梁從流動的風(fēng)中吸收能量，風(fēng)的動力作用指結(jié)構(gòu)在風(fēng)作用下的空氣彈性動力響應(yīng)，由此引起的不穩(wěn)定被稱為自激振動或顫振。顫振是一種