浅析现代桥梁的抗风理论及其应用

浅析现代桥梁的抗风理论及其应用

作者：范棚

来源：《山东工业技术》2016年第09期

摘 要：随着我国基础设施建设等级的不断提高，现代桥梁的建设质量受到了更高的关注，现代桥梁的抗风性能是决定桥梁质量的关键性因素，分析现代桥梁在抗风方面的理论，并制定相关措施的执行方案，对提升现代桥梁的质量至关重要。 关键词：现代桥梁；抗风理论；应用 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.092 0 前言

桥梁对抗风性能的要求较高，因此，保证桥梁的安全性和实用价值必须从提升桥梁的抗风理论入手，实施模型构建的方法对现代桥梁的抗风理论进行研究是一种科学的方法，能够很大程度上提升现代桥梁的理论研究水平。 1 现代桥梁的风环境 1.1 强风均匀速度剖面

设计人员在进行桥梁的抗风理论研究过程中，必须对现代桥梁的设计方案具备全面的认识，尤其要关注现代桥梁距离地面较近的位置的风速情况，避免过高的风速影响现代桥梁的安全等级。现代桥梁的抗风设计需要根据桥梁不同高度和结构进行等级划分，强风结构的设计是现代桥梁抗风系统的重点，要首先明确桥梁不同抗风区域的具体高度，并且对桥梁的强风状态进行控制，以便桥梁能够根据风速的具体情况实施桥梁的结构测算[1]。可以使用大气风廓线仪作为主要的测量用具，并且根据大风的具体等级进行强风状态的控制，要保证使用大气风廓线仪的过程中器械处于垂直状态，并且使用雷达装置进行搭配使用，保证进行强风测算的过程具备较高的简洁性特点，并且能够对桥梁的抗风需求进行满足。 1.2 风速和风向的极值统计

在进行现代桥梁的抗风设计中，需要根据桥梁周边区域的风速和风向进行设计，因此，要对桥梁所在区域的具体风速和风向进行控制，要调取桥梁所在地区的历史风速资料，对桥梁区域的最大风速进行明确，以便桥梁的抗风设计方案能够有效保证桥梁承受最大风力。要根据桥梁的风速情况进行风速测算模型的建立，在进行抗风设计的过程中，使用风速模型对桥梁的抗风受力情况进行模拟，以便设计人员能够精准的通过桥梁的抗风设计实现桥梁抗风性能的提高[2]。要根据对历史资料的分析对桥梁最大风速情况进行测算，根据当地最大风速的等级，对模型的构建流程进行控制，要保证模型的使用过程中能够受到来自不同方位的同等级风速的影

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响，以便模型的测算能够同桥梁的实际建设需求保持一致，要使用均匀的测算方法对桥梁的模型进行设计，在进行规模较大的桥梁设计中，必须保证模型能够适应桥梁的跨度需求，如果桥梁需要在空间内进行较大范围的更改，则需要按照桥梁的变化尺度对桥梁的设计模型进行更改。

1.3 近地区域的风洞模拟

近地位置由于风力流速过大，造成对桥梁的抗风要求过高，因此，在进行现代桥梁设计的过程中，需要根据近地风洞的使用情况，对风洞进行可靠的模拟，以便风洞在运行过程中能够保证具备足够的可靠性。在进行模拟工作的过程中，需要保证模拟的构件具备足够的可造作性，根据风洞位置的湍流边界对风洞的抗风性能进行判断，并采取与之相对应的风洞设计措施。

2 现代桥梁的抗风设计

2.1 对现代桥梁进行动力稳定性的验算

目前，我国现代桥梁建设的总数已接近百万，大型现代桥梁接近三千座，因此，对现代桥梁的稳定性进行验算，是确保现代桥梁抗风等级的关键性举措，要组建专门机构负责现代桥梁的稳定性检验，按照桥梁的具体跨度和国家对现代桥梁稳定性的统一要求，对桥梁的建设质量进行保证，在验算的过程中，要对现代桥梁所处区域的外部环境进行稳定性验算流程的确定，以便桥梁的动力稳定性能够得到保证。 2.2 对现代桥梁的静风等效风荷载进行计算

静风等效荷载的计算方法是目前很多现代桥梁设计团队重点关注的计算方法，首先，要根据风的具体特性对荷载的运行方法进行明确，并从现代桥梁的整体结构设计中掌握桥梁的具体设计方法，按照桥梁承重的具体需要，对桥梁的整体风荷载情况进行判断，并结合桥梁的结构需要，对等效风与静风的具体关联进行明确，使不同形式的科研成果能够同时使用于现代桥梁的设计当中。可以根据现代桥梁的阵风荷载情况对阵风的具体效益系数进行判定，以便等效风的荷载情况能够通过模型的方式进行普及。可以根据现代桥梁的空间结构状况，对桥梁的静风等效具体状况进行研究，并将大跨度桥梁的静风替代方案进行多种替代方法的设计，可以按照相同时间段内的风速情况对等效风的具体替代方法进行明确，以便可以使用平均数计算的方式对现代桥梁的设计理念实施管理，可以根据不同类型的风对桥梁的影响情况，进行等效风的判断，在多种等效风测算方案制定完成之后，要采用线性连接的方式对静风的替换方案进行设计，使静风等效荷载的方法能够得到正确的使用。 3 结论

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现代桥梁的设计是我国现代基础设施建设的重要组成部分，提升现代桥梁的抗风等级，是提高现代桥梁安全性与使用质量的关键性举措，对现代桥梁所处的风环境进行科学的研究，并制定现代桥梁具体的抗风设计方法，对提升现代桥梁的使用质量至关重要。 参考文献：

[1]卞乘伟，王伟.浅析桥梁抗风理论两次跃迁中的辩证法——从悬索桥风毁失败到斜拉桥抗风的成功[J].科技资讯，2010，30（01）：83-84.

[2]项海帆，葛耀君.大跨度桥梁抗风技术挑战与基础研究[J].中国工程科学，2010，35（06）：77-78.

作者简介：范棚（1992-），男，湖南隆回人，本科，学生，研究方向：土木工程路桥学专业。