杭州湾跨海大桥风洞试验与风荷载计算策略

本文主要探讨了杭州湾跨海大桥在2006年的风载内力试验及其计算方法。该研究针对全桥的气弹模型在风洞中的试验，重点集中在静风和抖振内力的测量上。作者韩万水、陈艾荣和胡晓伦，来自同济大学土木工程防灾国家重点实验室，针对斜拉桥的设计特点，提出了静风内力的计算策略。 首先，他们介绍了一种精确测量斜拉桥在静风条件下的内力的方法，这涉及到对风洞实测平均风速剖面指数的应用，这是一种基于实验数据的统计分析手段，能够提供风场对结构影响的量化指标。静风响应的分析结果与风洞试验数据进行了对比，结果显示计算值与实际测量值有良好的一致性。 其次，文章关注了更为复杂且动态的抖振内力，这是由风引起的桥梁振动所引发的。作者采用了考虑桥塔风效应的抖振时域分析方法，这种方法结合了风洞实测的湍流风速谱和空间相关性，以模拟真实风场中的风-结构相互作用。通过这种方法，研究人员成功地计算出了大跨斜拉桥在抖振状态下的内力分布。 值得注意的是，研究表明，斜拉索的风荷载计算模式对其静风内力的影响显著，而桥塔风效应则对抖振内力产生了显著增大的影响。这意味着在设计和评估这类大型桥梁结构时，必须充分考虑这些风动力学效应，以确保结构的稳定性和安全性。 这篇论文不仅提供了杭州湾跨海大桥风载内力试验的具体实施细节，还为斜拉桥风力工程设计中的风荷载计算方法提供了一种实用且科学的计算框架，对于理解和减小风力对桥梁结构的影响具有重要的实践指导意义。