朱奎笑

（泗阳县公路事业发展中心，江苏宿迁223799）

0 引言

21世纪以来，随着桥梁设计理论、高性能材料、施工技术的飞速发展，现代桥梁建设日益向大跨径、高柔度、低阻尼比方向发展，导致大跨结构对风的敏感程度大大增加，桥梁抗风问题往往成为超大跨桥梁设计中的控制性因素。风对桥梁的动力作用主要包括颤振、涡振、抖振、驰振四种类型，其中桥梁颤振是一种失稳发散振动，一旦发生将会导致结构的整体倒塌，自美国塔科马大桥颤振倒塌之后，桥梁颤振失稳问题引起了桥梁工程界的高度重视。

目前桥梁结构抗风性能分析研究主要采用三种方法：理论分析法、物理风洞试验法、数值模拟方法。何旭辉等分别通过节段模型风洞试验及全桥气弹模型风洞试验研究大跨径桥梁的颤振稳定性、涡激共振响应、结构静气动力系数等，研究表明，采用物理风洞缩尺模型试验能够准确地反映出结构在风荷载作用下的响应。但是物理风洞试验仍然存在一些弊端，如试验周期长、试验室建设成本高、测试设备复杂、结构周围风场流动无法可视化等。随着计算机技术的发展以及计算流体动力学理论（Computational Fluid Dynamics，CFD）的不断改善，CFD 数值模拟成为一种可以替代物理风洞试验的计算方法。该方法是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统分析。其基本思想是把原来在时间域及空间域上连续的物理量的场，用一系列有限个离散点上变量值的集合来代替，通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似值。……