遆子龙， 李永乐， 徐昕宇

(西南交通大学 桥梁工程系，成都 610031)

钢桁拱桥具有外观雄伟、跨越能力大、承载能力高等优点，在现代桥梁建设中有较广泛的应用，如大宁河大桥[1]，南京大胜关长江大桥[2]，重庆朝天门大桥[3]。大跨度桥梁柔度较大，在强风的作用下，容易引发风致振动，影响桥梁的安全性与行车的舒适性，严重时会造成结构风致灾害，抗风性能已成为大跨度桥梁设计的控制性因素[4]。与斜拉桥、悬索桥等大跨桥梁相比，钢桁拱桥的刚度较大，整体抗风性能较好。但拱架局部杆件所用的箱型或H型等钝体断面杆件，因其长细比较大，在低风速下，当漩涡脱落频率与构件的固有频率接近时，持续不断的涡激力可能会导致涡激共振[5]。虽然涡激振动是限幅振动，但仍可能使局部杆件失稳或在杆件连接处产生疲劳损害。1973年，施工中的美国Commodore Barry三跨连续钢桁桥在强风作用下，导致9根H型杆件节点翼板处完全断裂。因此，针对大跨钢桁拱桥局部杆件的涡激振动性能开展研究十分必要。

结构的涡激振动发生风速与其自振频率密切相关，因此，准确计算局部杆件的自振频率对涡振发生风速的确定至关重要。Rudge等[6]对海洋导管架的局部杆件进行了涡振研究，指出局部杆件的约束条件是介于1(两端刚性约束)与0(两端铰接)之间，对于焊接，建议使用0.7的近似约束系数来计算自振频率。汪睿等[7]对导管架局部杆件动力特性进行了分析，并对杆件在不同约束系数下的自振频率进行了对比研究。……