风振对桥梁工程损害及防治
大桥风振事故原理分析以及有效防范措施举例
⼤桥风振事故原理分析以及有效防范措施举例2019-05-10摘要：⽂章通过对塔科马⼤桥的风振事故来探究风振的原理，来概述了风洞试验的发展，以及风振有效的防护措施。
关键词：⼤桥蛇形共振；桥梁抗风；风振动防范；塔科马⼤桥1 理论概述建造⼤桥的时候我们不仅仅要考虑⼤桥的承载能⼒，美观度以及经济性，此外我们建造的⼤桥，⼤跨度桥常常因为柔度⾮常⼤，⽽受风荷载影响很⼤，⼤桥在未知的风的作⽤下会产⽣⼗分巨⼤的变形以及振动。
随着桥梁跨度的增⼤，⾮线性因素也愈加明显，不确定的因素也就变得很⼤很⼤，这就给已经⾮常复杂的风-车-桥系统研究加⼤了难度。
在风速较⼤的地区⽐如芝加哥，修建跨江、跨海铁路⼤桥时，为了确保桥梁结构及列车运⾏安全，必须要综合考虑风和列车荷载对桥梁的动⼒作⽤。
在国内外关于车桥耦合振动及桥梁抗风研究的基础上，需要考虑⼤跨度桥梁的⼏何⾮线性因素。
我们有必要来探究下⼤桥共振的原因，我们说的⼤桥看成不是⼀个刚体并有⾃振，在车辆通过⼤桥的时候对⼤桥产⽣压⼒，⼤桥就会受⼒变形，若这个⼒与⼤桥⾃⾝的震动吻合就会产⽣共振，然⽽这个问题要控制在⼀个安全范围内才对⼤桥不⾄于造成破坏。
概括来讲，该问题属于⽓动弹性振动问题.美国的塔卡马⼤桥就是这样被垮的。
原因是桥垂直⽅位的结构上的板引起了桥发⽣⼀系列振动。
桥对风有相当⼤的阻⼒，因此风被桥遮挡，⾼强度的⽓流只能从结构板上⽅经过，最后压向了桥表⾯。
由于通过的⽓流由于连续的被曲折就加快了它流动的速度，由伯努利定律可知在竖直⽅向上结构板的上⽅及下⽅将产⽣明显的压降。
⽆所谓的是风⼀直从板正前⽅吹过来，它的原因是上下⽅产⽣的压⼒降低会导致相互的抵消。
⿇烦的事是若风⽅向随机且不停地产⽣变换，这将导致压⼒产⽣不断地波动变化。
产⽣的压⼒差若加在了整个桥⾯之上，⽽且因为能够挡住风的竖直⽅向的结构板后，将产⽣涡流并且不断的加强，将会最终导致桥⾯开始振动。
从理论上讲当桥⾯经受⼀定流速的⽓流吹动，就不可避免地会产⽣⾃激振动.除此之外⼀个因素是某个桥墩由于流体的涡振产⽣松动，这使得桥墩产⽣周期性的振动，使桥⾯产⽣低频振荡，车桥耦合振动的概率很⼩，由于车辆的激励频率要⾼好多.2 桥梁风致病害典型案例分析我们举⼀个⾮常有名的例⼦吧，就是著名的塔科马⼤桥由于风振产⽣的倒塌事故。
桥梁工程中的风振响应分析与控制
桥梁工程中的风振响应分析与控制随着城市建设的快速发展，桥梁作为交通运输的重要基础设施之一在城市中扮演着重要的角色。
然而，随之而来的问题是桥梁的安全性和稳定性，尤其是在面对自然灾害，比如风力的情况下。
因此，风振响应分析与控制成为了桥梁工程中非常重要的一部分。
首先，我们来了解一下什么是风振响应。
风振是指桥梁结构在风力作用下产生的振动。
由于桥梁的特殊结构和外形，会受到风力的影响，导致桥梁出现振动，甚至造成毁坏。
因此，准确地分析和控制风振响应是保障桥梁结构安全的关键。
在桥梁工程中，风振响应的分析是非常复杂和困难的。
首先，我们需要对桥梁结构的特性和风场环境进行详细的调查和研究。
通过测量和模拟，可以获取桥梁结构的振动响应和风荷载。
其次，我们需要运用数学模型和工程软件对桥梁结构的风振响应进行计算和仿真。
这可以帮助我们更好地理解和预测桥梁结构在不同风场环境下的振动特性。
最后，我们还需要进行实地观测和监测，以验证模型的准确性，并进行相应的调整和改进。
在风振响应的控制方面，我们可以采取一系列的措施来减小桥梁结构的振动。
首先，我们可以在设计阶段就采用一些抗风振设计措施，比如增加桥梁结构的刚度和抗风能力，通过改变桥面的形状和截面等来减小风力对桥梁的影响。
其次，我们可以采用一些隔振措施，比如在桥梁的支座或连接处设置专门的隔振装置，将桥梁的振动转化成热能或其它形式的能量，从而减小桥梁的振动幅度。
此外，我们还可以考虑结构减振的方法，如利用阻尼器、质量阻尼等方式来减小桥梁结构的振动。
这些措施可以有效地控制桥梁风振响应，提高桥梁结构的安全性和稳定性。
值得注意的是，风振响应分析和控制不仅仅局限于大型桥梁，对于一些特殊形状和结构的小型桥梁也是非常重要的。
比如，拱桥在风力作用下容易产生振动，如果不加以合理的控制和设计，可能会导致桥梁破坏。
因此，对于这些特殊类型的桥梁，我们需要进行细致的风振响应分析和控制，以确保其结构的稳定性和安全性。
工程施工风大
工程施工风大
一、风大对施工的影响
1. 施工进度受阻：风大会对吊装、架设等工程造成影响，降低施工效率，导致工程进度延迟。
2. 安全隐患增加：风大容易引起吊装设备和高空作业设备的晃动，增加工人作业的风险，
容易造成安全事故。
3. 建筑物受损：风大容易导致建筑材料及施工设备被风吹倒、损坏，造成额外的成本损失。
二、风大施工的安全措施
1. 停止高空作业：当风速达到一定程度时，应暂停高空作业，确保工人安全。
2. 固定施工设备：对于易受风吹倒的设备，如起重机、塔吊等，需进行加固固定，防止风
力造成的损坏。
3. 加强安全检查：加强现场安全检查，确保施工现场没有安全隐患。
4. 安排人员撤离：及时安排建筑工人撤离高空作业区域，避免风大造成的风险。
5. 监测风速：安装风速监测仪器，实时监测风速变化，及时采取相应的应对措施。
6. 保护现场秩序：在风大的情况下，要及时清理现场危险物品，确保施工现场秩序。
三、风大施工的经验总结
1. 提前规划：在施工前要对天气情况进行充分的调查和评估，提前做好应对措施的规划。
2. 加强沟通：施工现场各部门之间要加强沟通和协调，保证风大情况下的施工安全。
3. 备足风大设备：对于易受风吹倒的设备，要备足加固设备，确保施工的进行。
4. 培训技术人员：对于高空作业技术人员，要进行安全培训，提高其应对风大的能力。
5. 及时调整计划：在风大情况下，要及时调整施工计划，确保工程质量和进度。
总之，风大对工程施工带来的影响是不可忽视的，因此在施工中要做好应对措施，并加强
安全管理，确保施工的顺利进行。
只有这样，才能保证工程的质量和安全。
混凝土桥梁防风振控制方法
混凝土桥梁防风振控制方法一、引言混凝土桥梁是现代交通建设中常见的一种桥梁形式。
由于其结构特点，容易受到自然环境的影响，特别是在强风天气下，桥梁易受到风振的影响，从而引发安全隐患。
因此，针对混凝土桥梁防风振控制问题的研究具有重要意义。
本文将从几个方面介绍混凝土桥梁防风振控制的方法。
二、混凝土桥梁防风振控制的概述混凝土桥梁的结构特点决定了其在强风天气下容易受到风振的影响。
而风振又会引发桥梁结构的共振，从而导致桥梁的破坏或者产生较大的振动，严重影响行车安全。
因此，混凝土桥梁防风振控制的研究显得尤为重要。
混凝土桥梁防风振控制的方法主要包括结构加固、控制阻尼、主动控制、被动控制等。
三、结构加固法结构加固法是一种被动控制方法，其主要思路是通过加固桥梁结构来提高其抗风振能力。
具体措施包括以下几个方面：1.增加桥梁的自重增加桥梁的自重可以提高桥梁的抗风振能力。
可以采取增加桥梁截面积、增加桥梁厚度等方法，来增加桥梁的自重，提高其抗风振能力。
2.加固桥梁节点桥梁节点是桥梁结构中最薄弱的部分，容易受到风的影响而发生破坏。
因此，加固桥梁节点是提高桥梁抗风振能力的重要措施。
3.增加桥梁的刚度增加桥梁的刚度可以提高其抗风振能力。
可以采用增加桥梁支座刚度、增加桥梁横向刚度等方法，来增加桥梁的刚度，并提高其抗风振能力。
四、控制阻尼法控制阻尼法是一种被动控制方法，其主要思路是通过增加桥梁的阻尼来消除风振。
具体措施如下：1.增加桥梁的阻尼增加桥梁的阻尼可以减小桥梁的振幅，从而消除风振。
可以采用振动减缓器、阻尼器等装置来增加桥梁的阻尼，提高其抗风振能力。
2.减小桥梁的质量减小桥梁的质量可以减小桥梁的振幅，从而消除风振。
可以采用空心结构、轻质材料等方式来减小桥梁的质量，提高其抗风振能力。
五、主动控制法主动控制法是一种主动控制方法，其主要思路是通过控制系统来对桥梁的振动进行控制。
具体措施如下：1.采用主动振动控制系统主动振动控制系统可以通过控制桥梁的振动来消除风振。
土木工程中的桥梁振动与减振措施
土木工程中的桥梁振动与减振措施桥梁是连接两个相对较远地点的重要交通工具，对于现代社会的发展起到了至关重要的作用。
然而，在桥梁工程中，桥梁振动成为了一个需要重视的问题。
本文将讨论土木工程中的桥梁振动问题，并探讨减振措施的应用。
1. 桥梁振动的原因桥梁振动主要有以下几个原因：1.1 风振：风力是最主要的桥梁振动原因之一。
风的吹拂对桥梁产生水平和垂直方向的力，导致桥梁结构发生振动。
1.2 车辆荷载：车辆通过桥梁时，会产生动态荷载，给桥梁结构带来震动，尤其是大型货车和列车。
1.3 自激振动：桥梁结构自身形态和材料的特性可能导致自激振动，即桥梁材料的自身条件形成共振状态。
2. 桥梁振动的影响桥梁振动对于其结构安全和使用寿命会造成严重影响，具体表现如下：2.1 结构疲劳：频繁的振动会使桥梁结构产生疲劳现象，加速结构的衰退和破坏，从而缩短桥梁的使用寿命。
2.2 车辆安全：桥梁振动过大会影响行驶在桥上的车辆的稳定性和安全性，对行驶中的车辆产生不良影响。
2.3 交通流畅性：桥梁振动过大会影响桥上交通的流畅性，降低桥梁的通行能力。
3. 减振措施的应用为了减小桥梁振动的影响，需要采取相应的减振措施。
以下是常见的减振措施：3.1 荷载控制：合理控制车辆荷载，限制超重运输和减少大型车辆的通行，以减小动态荷载对桥梁结构的影响。
3.2 结构修复：如果桥梁发生了结构破坏，应及时进行维修和修复，以保证桥梁结构的完整性和稳定性。
3.3 振动吸收器：振动吸收器是一种专门用于减小结构振动的装置，一般安装在桥梁主梁上。
其原理是利用阻尼器将振动吸收并耗散掉，从而降低振动幅度。
3.4 阻尼器：阻尼器可通过调节阻尼力来减小桥梁的振动。
常见的阻尼器有液体阻尼器和摩擦阻尼器。
3.5 增加刚度：通过增加桥梁结构的刚度，可以减小桥梁的振动。
这可以通过改变材料、结构形态和横断面来实现。
3.6 风挡板：对于容易受到风振影响的桥梁，可以在桥面两侧增设风挡板，用于减小风对桥梁的影响。
桥梁建设中的风振问题与控制方法
桥梁建设中的风振问题与控制方法桥梁是现代城市交通的重要组成部分，它们承载着人们的出行需求，连接着城市的各个部分。
然而，桥梁在面对气候变化和自然灾害时，特别是风力的影响下，往往会出现风振问题，给桥梁的稳定性和安全性带来威胁。
本文将探讨桥梁建设中的风振问题及其控制方法。
风振问题是指桥梁在强风环境下出现振动现象，如桥面、桥体、悬索等部分发生摆动、摇晃等现象。
风振问题对桥梁的影响主要表现在两个方面：一是对桥梁结构的破坏，风振会加剧桥梁材料的疲劳破坏，导致桥梁的寿命缩短；二是对行驶在桥上的车辆和行人的安全形成威胁，振动引起的不稳定性可能引发事故。
造成桥梁风振的主要原因包括两个方面：一是气候因素，包括风速、风向、风荷载等；二是桥梁结构的特性，包括桥梁几何形状、材料特性等。
为了解决桥梁风振问题，需要采取控制方法，以减小桥梁的振动幅度，提高其稳定性和安全性。
目前，针对桥梁风振问题，主要采取的控制方法包括结构控制措施和非结构控制措施。
结构控制措施主要是通过对桥梁结构进行参数调整或加装控制装置来控制风振现象。
例如，通过改变悬索桥索鞍形状和刚度来降低振动幅度，或者在桥梁主体结构上安装风振阻尼器、风振抑制器等装置来降低振动能量。
这些措施能够有效地控制桥梁的风振问题，提高桥梁的稳定性和安全性。
非结构控制措施主要是通过改变桥梁周围的环境条件来减小风振的影响。
例如，在桥梁周围种植密度适中的树木，形成风阻挡屏障，减小侧风的影响；或者在桥梁上增加较高的护栏和挡风墙，减少风与桥梁的直接接触，降低风荷载。
这些措施虽然相对简单，但能够在一定程度上减小风振问题。
此外，桥梁建设中的风振问题也需要借鉴国内外的先进经验和技术。
例如，在世界各地已经有很多应用成功的桥梁风洞试验技术，通过模拟真实的风场环境，对桥梁的风振特性进行研究，以便更好地解决实际问题。
这些经验和技术的借鉴可以为我国桥梁建设提供强有力的支持。
综上所述，桥梁建设中的风振问题是一个不容忽视的重要问题。
大跨度桥梁风危害
小议斜拉索风致振动以及减振措施朱柯石家庄铁道大学经1002-2班摘要：本文介绍了斜拉索风致振动的基本原因和类型、部分减振原理和特点。
关键词：桥梁工程；风振控制；涡激共振；抖振；参数振动；弛振；尾流弛振；风 - 雨振；0 前言随着现代桥跨结构朝着高大、轻柔、低阻尼趋势发展，发展超长、大跨径柔性桥梁是国际上的一种趋势，因此国内外近几年修建的斜拉桥跨度日渐增大，拉索也日渐长大，密索体系斜拉桥已经成为倾向。
众所周知，拉索是斜拉桥的极其重要组成部分，桥跨结构的恒载与活载大部分通过拉索传递到塔柱。
但是由于拉索质量小、柔度大、自身阻尼小，在风的激励下会发生多种类型的强烈振动，从而影响到桥跨结构的安全；因此如何将拉索的风振控制在安全范围受到桥梁结构工程师们的广泛关注。
1 斜拉索振动的基本原因以及类型由于斜拉索的结构阻尼很小，而结构阻尼对气动力稳定性至关重要，所以拉索本身就难以稳定。
在不同的外因条件下拉索将发生不同频率和振幅的“索振”，而且发振频度和振幅随着外因的改变而变化。
虽然引起拉索振动的原因很多，但其主要原因是风，即索振基本为风激振动。
从斜拉索的振动类型来看一般有以下几种：1.1经典涡激共振（Vortex-induced resonance）当稳定的层流风吹过拉索时气流绕过断面分离而产生周期性交替的漩涡脱落从而形成涡漩尾迹（又称卡门涡街），由于涡脱频率是和风速成正比，当其频率与拉索的自振频率一致时，将发生涡激共振。
涡激共振是斜拉索最为常见的一种低风速下的风致振动；属于低风速下的强迫振动，对结构来说一般发生在Vcr=3m／s-10m／s范围内（即3-5级蒲福风力）。
但是涡激能量输入有限，不会产生大幅度的拉索振动（Amax≤0.5D），值得注意的是:涡振发振频度很高，易造成拉索的疲劳损伤。
1.2抖振（Buffeting）由于自然风的阵风脉动和紊流引起拉索的强迫振动。
但抖振的振幅一般比较小。
值得指出的是抖振具有多种形式的尾流效应，典型的是并列索的尾流抖振。
风振对桥梁工程损害及防治
风振对桥梁工程损害及防治摘要：风对桥梁的作用是一种十分复杂的现象，随着桥梁跨径的不断增加,风振现象也越来越受到工程界的关注。
本文针对抖振、涡激共振、风雨振等风致振动对大跨度桥梁的结构安全形成不可忽视的影响，探讨了大跨度桥梁抗风设计原则与风致振动的控制,提出了改善桥梁结构和增加机械阻尼等方法。
关键词：大跨度桥梁;风致振动;抗风设计１引言１940年秋，美国华盛顿州建成才四个月的主跨853m的塔科马悬索桥在风速不到20m／s的8级大风袭击下发生了当时还难以理解的强烈振动，奇妙的风竟使桥面扭曲翻腾。
而且振幅愈来愈大.直至使桥面倾翻到45度，最终导致桥粱的折断坠入峡谷之中。
这次事故后引起了国际桥梁工程界和空气动力界的极大关切,并开展了大量的理论探索和风洞实验研究。
我国自７0年代起斜拉桥蓬勃发展，跨度日益增大,1９99年1０月，主跨13８5m的江阴长江公路大桥的建成通车,使我国成为世界上能自主设计和建造千米级悬索桥的第六个国家。
中国改革开放以来已经建成了百余座缆索承重桥梁，其中包括10座悬索桥和近2０座跨度超过400ｍ的斜拉桥.与此同步,斜拉桥和吊桥的风致振动理论与实验研究也结合工程实际迅速发展，并取得了一些有价值的研究成果。
2桥梁结构风致振动理论风灾是自然灾害中发生最频繁的一种,桥梁的风害事故屡见不鲜。
风与结构的相互作用是一个十分复杂的现象，它受风的自然特性、结构的外型、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素的制约.当风绕过一般为非流线型作用截面的桥梁结构时，会产生旋涡和流动的分离，形成复杂的空气作用力.当桥梁结构的刚度较大时，结构保持静止不动,这种空气力的作用只相当于静力作用.当桥梁结构的刚度较小时,结构振动受到激发，这时空气力的作用不仅具有静力作用，而且具有动力作用。
2.１风的静力作用静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应，可分为顺风向风力、横风向风力和风扭转力矩.在顺风平均风的作用下，结构上的风压值不随时间发生变化，作用与桥梁上的风力可能来自任一方向，其中横桥向水平风力最为危险,是主要的计算对象。
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风振对桥梁工程损害及防治摘要：风对桥梁的作用是一种十分复杂的现象，随着桥梁跨径的不断增加，风振现象也越来越受到工程界的关注。
本文针对抖振、涡激共振、风雨振等风致振动对大跨度桥梁的结构安全形成不可忽视的影响,探讨了大跨度桥梁抗风设计原则与风致振动的控制,提出了改善桥梁结构和增加机械阻尼等方法。
关键词：大跨度桥梁;风致振动;抗风设计1引言1940年秋，美国华盛顿州建成才四个月的主跨853m的塔科马悬索桥在风速不到20m／s的8级大风袭击下发生了当时还难以理解的强烈振动，奇妙的风竟使桥面扭曲翻腾．而且振幅愈来愈大。
直至使桥面倾翻到45度，最终导致桥粱的折断坠入峡谷之中。
这次事故后引起了国际桥梁工程界和空气动力界的极大关切,并开展了大量的理论探索和风洞实验研究。
我国自70年代起斜拉桥蓬勃发展,跨度日益增大,1999年10月,主跨1385m的江阴长江公路大桥的建成通车,使我国成为世界上能自主设计和建造千米级悬索桥的第六个国家。
中国改革开放以来已经建成了百余座缆索承重桥梁,其中包括10座悬索桥和近20座跨度超过400m的斜拉桥。
与此同步,斜拉桥和吊桥的风致振动理论与实验研究也结合工程实际迅速发展,并取得了一些有价值的研究成果。
2桥梁结构风致振动理论风灾是自然灾害中发生最频繁的一种，桥梁的风害事故屡见不鲜。
风与结构的相互作用是一个十分复杂的现象，它受风的自然特性、结构的外型、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素的制约。
当风绕过一般为非流线型作用截面的桥梁结构时，会产生旋涡和流动的分离，形成复杂的空气作用力。
当桥梁结构的刚度较大时，结构保持静止不动，这种空气力的作用只相当于静力作用。
当桥梁结构的刚度较小时，结构振动受到激发，这时空气力的作用不仅具有静力作用，而且具有动力作用。
2.1 风的静力作用静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应，可分为顺风向风力、横风向风力和风扭转力矩。
在顺风平均风的作用下，结构上的风压值不随时间发生变化，作用与桥梁上的风力可能来自任一方向，其中横桥向水平风力最为危险，是主要的计算对象。
它所造成的桥梁破坏的特点主要是强度破坏或过大的结构变形。
在桥梁的静风作用分析中，通常将风荷载换算成静力风荷载，作用在主梁、塔、缆索、吊杆等桥梁构件上，进行结构的计算分析。
2.2 风的动力作用风的动力作用指结构在风作用下的空气弹性动力响应，它一般可分为两大类：第一类，自激振动：在风的作用下，由于结构振动对空气的反馈作用，振动的结构从空气中汲取能量，产成一种自激振动机制，如颤振、弛振和涡激振动。
若颤振和弛振达到临界状态时，将出现危险性的发散状态。
第二类，强迫振动：结构在紊流脉动风作用下的一种有限振幅的随机强迫振动，由于脉动风的随机性质，这种由阵风带的脉动风谱引起的随机振动响应(阵风响应)称为抖振。
涡激振动虽然带有自激性质，但它和颤振或驰振的发散性振动现象不同，其振动响应是一种限幅的强迫振动，故该类振动具有两重性。
2.2.1 涡振风流经过各种断面形状的钝体结构时，在其断面背后都有可能发生旋涡的交替脱落，产生交替变化的涡激力而引起的结构振动称为涡激振动。
涡激振动兼有自激振动和强迫振动的性质，它是一种发生在较低风速区内的有限振幅振动。
通常情况下，涡激振动的振幅很小，但当旋涡脱落频率与结构的固有频率相接近时，流体与结构间产生强烈的相互作用引起涡激共振。
同时也将产生“锁定”现象。
对涡激振动响应的分析，通常采用升力振子模型、经验线性模型和经验非线性模型等来研究。
2.2.2 颤振对照旋涡脱落现象，振动的桥梁从流动的风中吸收能量，由此引起的不稳定被称为自激振动或颤振。
颤振是一种危险性的自激发散振动，其特点是当达到临界风速时，振动着的桥梁通过气流的反馈作用而不断地从气流中获得能量，而该能量又大于结构阻尼所能耗散的能量，从而使振幅增大形成一种发散性的振动。
对于近流线型的扁平断面可能发生类似机翼的弯扭藕合颤振。
对于非流线型断面则容易发生分离流的扭转颤振。
颤振会引发结构发散性失稳破坏。
尽管颤振是桥梁风致振动中最具危害性的现象，但只有精心分析与设计，辅以风洞模型实验验证，并采用提高主梁截面抗扭刚度等措施来提高颤振临界风速，就能避免这类现象的发生。
目前，桥梁的颤振问题已基本得到解决。
2.2.3 抖振抖振可视为来流的脉动成分引起的抖振力和紊流绕过结构后产生的脉动力共同作用的结果。
按来流的不同可分为：①上游临近结构物尾流引起的抖振；②结构物后本身紊流引起的抖振；③大气紊流引发的抖振。
实际上，桥梁结构中最为常见的是大气紊流成分引起的抖振。
结构的抖振虽然是限幅的随机强迫振动，但由于诱发抖振的风速较低，过大的抖振响应还将导致构件较大变形以及结构局部疲劳，同时会引起行人或行车的不舒适。
抖振分析业已成为桥梁抗风设计中相当重要的环节。
桥梁抖振分析目前主要有三种方法，即基于Sear和Liepmann的机翼抖振理论的Davenport理论，考虑自激力影响的Seanlan颤抖振理论以及建立在随机稳定理论基础上的Y．K．LIN随机抖振理论。
2.2.4 驰振驰振是一种发散的横风向单自由度弯曲自激振动，一般发生在具有棱角的方形或接近方形的矩形截面结构中。
根据来流的不同，驰振一般可分为横流驰振和尾流驰振。
横流驰振是由升力曲线(或升力矩曲线)的负斜率所引起的发散性自激振动。
这种负斜率使得振动过程中的结构位移始终与空气力的方向相一致，从而源源不断地吸收能量，造成类似颤振的不稳定振动。
横流驰振一般发生在具有棱角的非流线型截面的柔性轻质结构中，悬吊体系桥梁结构中的拉索和吊杆最有可能发生横流驰振。
横流驰振研究中最常用的方法是DenHartog提出的单自由度线性驰振理论。
根据这一理论，DenHartog提出了结构驰振失稳的判据。
此外，Parkinson提出了单自由度非线性驰振理论，Blevins建立了两自由度非线性驰振理论。
当后一结构处于前一结构的尾流中时，后一结构由于受到前一结构波动尾流的激发而引起的振动称为尾流驰振。
尾流驰振可以发生在包括流线型(圆形)截面在内的任意形式截面的结构中。
与横流驰振相比，尾流驰振研究成果较少，一般采用Simpson尾流驰振分析方法。
3 大跨度桥梁抗风设计原桥梁抗风设计原则和所要达到的目标如下:1)在桥梁的使用期限内,对于梁和塔可能出现的最大风载荷,桥梁不会发生强度破坏、变形破坏和静力失问稳现象;2)在桥梁的使用期限内,主梁发生自激发散振动的临界风速必须大于桥位处主梁上可能产生的最大风速,以确保桥梁不会产生动力失稳破坏;3)在桥梁的使用期限内,将桥梁可能产生的限幅振动的响应限制在允许的范围之内,并应使其振动尽快停止,以防止结构和构件产生疲劳破坏,确保行车安全4 大跨度桥梁风致振动控所谓桥梁结构振动控制,就是在设计和施工过程中,通过采取措施以控制结构所受到的振动,将结构在地震、风、车辆、环境振动等条件下的动力响应限制在允许范围内,使之能够保证结构的正常使用功能。
对经过理论分析和风洞试验检验仍不能满足抗风要求的设计方案,必须采取抗风措施或修改设计,使其满足抗风设计要求。
按桥梁结构的风振控制方式可分为被动控制,主动控制,半主动控制和混合控制。
4.1主动控制主动控制是利用外界提供的能力使安装在结构上的控制器装置动作以达到控制振动的目的。
根据控制的对象是激振力输入或振动反应输出可分为前馈控制和反馈控制。
日本曾先后在东京弯彩虹桥主塔、明石海峡大桥主塔、白鸟大桥主塔、来岛大桥主塔的施工中成功地使用了主动控制装置AMD(ActiveMassDamper)。
然而,要把主动控制装置技术广泛地运用到桥梁结构抗风制振中还有许多工作要做,尤其是怎样解决提供巨大的外部能源和能源的可靠供应以及控制法则的正确选用等问题。
当桥梁的跨度超过3000m时,日本专家藤野阳三认为就该考虑采用主动控制了。
4.2被动控制被动控制不需要提供外部能源,可分为气动措施和机械措施。
气动措施是通过修改结构断面形状或安装风嘴,导流板等空气稳定装置,改善绕过断面的气流形态,以减少风振的空气力。
截面的端头外形十分重要,添加风嘴或裙板将改善绕过时的流态,减少涡脱,使截面趋向流线形。
相反,桥面的防撞拱杆、透风度低的栏杆是不利的因素,带悬臂的截面与钝头的截面相比有较好的气动性能,而且悬臂越长,稳定性越好。
采用桥面局部开槽的透风措施证明是十分有效的。
对于超大跨度的桥梁由于频率很低,就必须采用这种措施才能保证足够的气动稳定性。
一些附加的抑流板、导流板和扰流板是减少抖振反应的有效措施。
但须指出的是,由于各种风致振动的机理不同,一种措施并不能兼顾各个方面。
有时,某种措施能抑制一种风致振动,而对另一种风致振动的效果并不大,甚至可能引起相反的结果。
因此要结合周围的风环境、结构截面的基本形状、以及美观要求进行综合考虑,通过风洞实验的验证来选择适当的抗风措施。
机械措施则是通过增加结构刚性、质量、阻尼而减小振动,由于机械措施如调谐质量阻尼器(TMD),调谐液体阻尼器(TLD)等仅对窄频带随机激励有效,可以看出它有一定的局限性。
但其造价低廉,易于实现,目前已得到广泛应用。
制振措施应能从根本上解决风致振动的问题,因而应首先考虑采用减少或消除风振空气力的气动措施,但由于种种条件的制约,还必须考虑机械措施或把两者结合起来效果会更好。
4.3半主动控制半主动控制的概念是J.C.H.Chang和T.F.Soong提出的,它保留了主动控制方法中的一些优点,同时减少了采用主动控制时所需要的大量外部能源及其装置,是一种适用于具有相对较低频带响应的结构振动控制方式。
4.4混合控制混合控制则是通过调节副振动体系的刚度和阻尼实现振动控制的,是被动控制和主动控制方式的组合,具有所需外部能源小,即使停电也可作为被动控制运作的优点。
同时,一种新的混合控制方法有待于深入研究,它是将主动控制与被动控制间隔交替进行,突出特点是能够减小由于风振而产生的共振现象。
5 结论我国当前大规模的基本建设正在使中国的土木工程界日益接近国际先进水平，同时也使我国的工程力学界面临前沿课题的挑战。
风振问题就是其中一个挑战，因此我们必须要解决风振问题来促进我国土木工程建设的发展。
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