大跨度桥梁风致抖振疲劳研究

左亭亭 李 锋

（山东科技大学 山东 青岛 266000）

大跨度桥梁风致抖振疲劳研究

左亭亭 李 锋

（山东科技大学 山东 青岛 266000）

本文研究了大跨桥梁抖振和疲劳领域分析现状以及目前存在的问题，并且明确了快速准确地估算风致抖振引起的疲劳寿命问题是今后桥梁抖振分析中一个重要的研究方向。本文结合实际和理论知识，对目前大跨度桥梁的风致抖振及其引起的疲劳问题进行了分析。

大跨度桥梁；抖振；随机疲劳

0 前言

1940年美国发生塔科马桥风毁事故以后，桥梁的风致抖振问题越来越受到世界桥梁工程师们地重视与关注，我国正处于一个跨海大桥兴建的阶段，跨海大桥有结构跨度大、柔性大、自振频率低、风荷载大的显著特点，因此，风荷载作用下其静动力抖振问题尤其突出。目前为止，人们所关心的大跨度桥梁风致抖振问题主要有以下五个方面，即颤振失稳、静力发散、随机抖振、涡激振动以及驰振失稳。

在风荷载作用下，大跨度桥梁由于来流紊流中的脉动分量作用下所引发的抖振使得桥梁构件应力循环变化，有可能导致疲劳损伤。疲劳损伤将降低桥梁使用寿命，增加维修经费。

1 大跨度桥梁风致抖振

1.1 大跨度桥梁风致抖振研究历史

早在1759年Smeaton就提出在结构设计时应该考虑风荷载，但是，人们还是一直没有弄清结构在风中的振动机理，在过去的一个世纪里所有由于风的作用使桥梁破坏的原因，都简单地解释为风的作用。当时的学者们都忽略了以下两个方面：