李明水，孙延国，廖海黎

（西南交通大学 风工程试验研究中心，四川 成都 610031）

0 引 言

从空气动力学的角度来说，大跨度桥梁的主梁断面属于钝体断面，气流分离以及尾流涡脱将导致结构产生振动即涡激振动，在特定风速范围内，旋涡脱落频率被结构振动的频率控制，结构随之发生大幅振动称为锁定现象（lock－in）。Simiu和Scanlan对这种气动弹性现象进行了详细深入的讨论［1］。目前，节段模型试验是研究大跨度桥梁涡激振动的主要手段。为了研究涡激振动产生的机理并将模型试验结果应用到实桥，Scanlan［2］、Larsen［3］等基于 Van der Pol振子模型立了多种线性和非线性涡激力半经验模型。然而，由于涡激力沿跨向的偏相关或非完全相关性以及振型等因素的影响，节段模型试验结果与实际桥梁的不一致仍然没有得到很好的解释［4－5］。

对于实际大跨度桥梁主梁而言，涡激振动属于沿跨向范围内的三维问题［6］。现有的基于模型风洞试验建立的涡激力半经验模型大多假设涡激力沿展向或跨向完全相关，极少考虑涡激气动力的偏相关，少数研究也仅采用一维涡激振动气动力线性组合的方式粗略考虑振动沿跨向的变化［7］。Wilkinson采用刚性节段模型测压方法，研究了方柱体涡激力的相关性，得到了不同振幅下的涡激力相关函数［4］。Ehsan等人采用双指数函数得到了相关函数的拟合形式，并利用Scanlan经验非线性模型和相关性函数，粗略讨论了主梁沿跨向涡激振动［5］。朱乐东［8］指出了考虑涡激力相关性的重要性，鲜荣［9］研究了箱梁的涡激力相关函数并初步将其应用于大跨度桥梁的涡激振动分析。……