项海帆,葛耀君

(同济大学土木工程学院桥梁工程系,上海 200092)

1 前言

自1978年改革开放以来,经济的高速发展对交通基础设施建设提出了巨大的需求。在30年中建成的数以十万计的桥梁中,出现了为数众多的大跨度桥梁,已经建成的400 m以上跨度的桥梁有64座,其中包括18座悬索桥、36座斜拉桥和10座拱式桥。其中,最具代表性的4座大跨度桥梁是:1991年建成的423 m跨度的上海南浦大桥,是我国第一座跨度超过400 m的桥梁;2003年建成的上海卢浦大桥,以550 m的跨度创造了新的拱式桥世界纪录,获得了2008年国际桥梁及结构工程协会(International Association for Bridge and Structural Engineering,IABSE)杰出结构奖;2008年建成的世界最大跨度斜拉桥——苏通长江大桥,将斜拉桥跨度的世界纪录提高到1 088 m;2009年建成的1 650 m跨度的舟山西堠门大桥,是目前世界上跨度最大的钢箱梁悬索桥,并且首次采用新型分体式钢箱梁技术,提升了钢箱加劲梁悬索桥的抗风性能和跨越能力[1,2]。

随着桥梁跨径的不断增大,结构质量越来越轻、结构刚度越来越小、结构阻尼越来越低,从而导致了对风致作用的敏感性越来越大。文章主要介绍悬索桥颤振、斜拉桥拉索风雨振和拱式桥涡振等方面的抗风技术挑战以及基础研究中的桥梁风振精细化分析方法[1,2]。

2 悬索桥颤振及其控制

在过去的一个多世纪里,大跨度悬索桥的建设取得了举世瞩目的成就。在全世界已经建成的跨径排名前十的悬索桥中(见表1),中国占有5座,美国2座,日本、丹麦和英国各有1座。前4座悬索桥和香港青马大……