大跨径桥梁箱形桥板结构在风荷载下的作用机理
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是指跨度大于100米的拱桥，通常用于跨越深谷、江河等大型水体，由于其结构特点使得其设计与分析具有一定的复杂性。
本文将从拱桥结构的基本原理、设计理论和分析方法等方面展开讨论，以深入探讨大跨度拱桥的设计与分析。
一、拱桥结构的基本原理拱桥是一种由拱体支撑的桥梁结构，其基本原理是利用拱体的受压性能来承受桥梁上的荷载，将桥面上的荷载通过拱体向两侧传递，最终通过桥台和基础传递到地基上。
拱桥的主要受力形式是受压和受拉，主要受力部位是拱体和拱脚。
拱桥结构的基本原理决定了其具有较好的受力性能，能够有效承载大跨度的荷载。
但同时也带来了一定的设计难度，需要综合考虑拱桥结构的形状、材料、受力性能等因素，以确保其安全可靠地承载荷载。
二、大跨度拱桥设计理论1.结构形式选择大跨度拱桥的设计首先需要选择合适的结构形式，常见的结构形式包括单孔拱、多孔拱和连续拱等。
在选择结构形式时需要考虑桥梁的跨度、地形条件、桥梁承载力需求等因素，以确定最适合的结构形式。
2.材料选择拱桥的材料选择对于整个结构的安全性和经济性至关重要。
常见的拱桥材料包括混凝土、钢材和预应力混凝土等，不同的材料具有不同的受力性能和经济性，需要根据实际情况进行选择。
3.受力分析大跨度拱桥在设计过程中需要进行详细的受力分析，包括静力分析和动力分析等。
静力分析主要考虑拱桥在静态荷载作用下的受力情况，动力分析则考虑拱桥在动态荷载作用下的受力情况，例如风荷载、地震等。
4.稳定性分析在大跨度拱桥的设计中，稳定性分析是至关重要的一步，需要考虑拱桥在受力过程中的稳定性问题，以确保其在各种荷载作用下具有良好的稳定性和安全性。
5.施工技术大跨度拱桥的设计还需要考虑到施工技术的问题，包括桥梁的施工方法、施工工艺、施工设备等，以确保整个施工过程安全、高效。
三、大跨度拱桥设计与分析方法1.有限元分析有限元分析是一种常用的大跨度拱桥设计与分析方法，通过建立拱桥的有限元模型，对拱桥在受力作用下的应力、变形等进行计算和分析，以确定拱桥的受力性能和稳定性。
经验交流：大跨桥梁的抗风对策（二）
风荷载 桥梁是处于⼤⽓边界层内的结构物，由于受到地理位置、地形条件、地⾯粗糙程度、离地⾯（或⽔⾯）⾼度、外部温度变化等诸多因素的影响，作⽤于桥梁结构上的风荷载是随时间和空间不断变化的。
从⼯程抗风设计的⾓度考虑，可以把⾃然风分解为不随时间变化的平均风和随时间变化的脉动风的叠加，分别确定它们对桥梁结构的作⽤。
对于桥梁结构来说，风荷载⼀般由三部分组成：⼀是平均风的作⽤；⼆是脉动风背景作⽤；三是由脉动风诱发结构抖振⽽产⽣的惯性⼒作⽤，它是脉动风谱和结构频率相近部分发⽣的共振响应。
在本规范中将平均风作⽤和脉动风的背景作⽤两部分合并，总的响应和平均风响应之⽐称为等效静阵风系数Gv，它是和地⾯粗糙程度、离地⾯（或⽔⾯）⾼度以及⽔平加载长度相关的系数。
为了便于理解新规范中有关风荷载的条⽂，我们列出了国内外规范中有关风荷载的规定，供参考。
1.在我国1987年的设计规范中，定义横向设计风压为： 该公式仅仅考虑了平均风的静⼒作⽤，没有考虑脉动风的背景响应和结构的振动惯性⼒的影响，是偏于不安全的。
2.⽇本《道路桥抗风设计便览》适⽤于跨径⼩于200m的桥梁。
其设计风速和设计风荷载定义为： 其中：ρ为空⽓密度；E1为⾼度及地表粗糙度修正系数；CD为桥⾯阻⼒系数；An为桥梁顺风向投影⾯积；G=1、9，为阵风响应系数，是⼀个常数。
在上式中，引⼊了阵风响应系数，体现了风的紊流成分的影响，但没有考虑风的空间相关，跨径⼩平200的桥梁是可以适⽤的。
3.在⽇本《本州四国联络桥抗风设计指南》中，⼤跨度桥梁的设计风速和设计风荷载分别表达为： 其中：ν1为⾼度修正系数；ν2为⽔平长度阵风修正系数；ν4司为动⼒效应风载修正系数；其余参数意义同上。
该式反映了因考虑风的⽔平相关使风荷载的脉动影响随跨长增加的折减效应。
4.英国BS5400规范也采⽤等效静阵风荷载的概念，设计风速取为阵风风速，其风速与设计风荷载分别表达为： 其中：K1为重现期系数；S1为穿⾕系数；S2为阵风系数，该系数考虑了⽔平长度折减。
高墩大跨连续刚构的动力特性及抗风分析
高墩大跨连续刚构的动力特性及抗风分析摘要：自改革开放以来，随着我国西部大开发战略的实施，连续刚构以其独特的优势在我国得到了广泛的应用及推广，随着经济发展及人民日益增长的生活需求，连续刚构将朝着桥墩更高，跨径更大的方向发展。
但结构刚度随着墩高及跨径的增大会逐渐减小。
本文依托一大跨高墩连续刚构桥为工程实例，采用有限元软件Midas/civil2010建立该桥空间有限元计算模型，分析了各个施工阶段的动力特性，分析得出结构在最大悬臂状态为最不利受力状态。
并在此基础上对结构的受力最不利状态进行结构静阵风抗风分析以及结构颤振分析。
结果可为其它同类型桥梁的设计、计算提供参考。
关键词：高墩大跨径连续刚构自振最大悬臂风荷载1.引言根据相关的资料显示：截止到2011年底，我国的公路总里程达400.68万公里。
其中全国高速公路达8.51万公里，居世界第二位。
随着我国的经济发展和人们日益增长的生活水平的需求，对桥梁结构的跨越能力提出了更高的要求。
高墩大跨径预应力混凝土连续刚构桥跨越能力大、受力合理、结构的整体性较好，造型美观而且施工简单，经济效益高等特点得到了广泛的推广和应用。
尤其是在我国山区沟谷分布众多，地形比较复杂西部地区，该结构深受设计者所青睐[1]。
然而在我国的西部山区地形复杂，地势较为陡峭。
进而该地的连续刚构桥的桥墩的高度较高、跨径较大，使得结构稳定性问题逐渐凸显。
同时西部特殊的地形使的该地区风速、风向以及风的空间分布变的比较复杂。
因此有必要针对结构的动力特性及抗风性能展开分析[2]。
2.结构动力特性分析本文参考某预应力砼连续刚构桥，该结构的最大跨径为140米，最高墩高114米。
结构的主墩及主梁均采用梁单元模拟，本文利用Midas/civil2010对结构进行模拟分析，结构在施工过自振频率的变化如下图1。
由上图可知，随结构悬臂长度的伸长，结构的一阶自振频率逐渐减小（减小幅度达43.1%），即结构的刚度逐渐减小。
桥梁设计中的风荷载分析
桥梁设计中的风荷载分析桥梁作为交通运输工程中必不可少的一部分，承载着重要的交通功能和社会使命。
但是，在桥梁设计中，不可忽视的一个因素就是风荷载的影响。
风荷载是指风对桥梁构件产生的作用力，它是桥梁结构设计中的一个重要考虑因素。
风荷载分析是桥梁设计中的必要环节，它旨在确定桥梁在强风环境下的结构安全性。
为了保证桥梁的稳定性和耐久性，工程师需要精确的风荷载数据进行分析。
在风荷载分析中，首先要考虑的因素是风的力量。
风是一种气体，具有流动性和动力学特性。
因此，在风荷载分析中，我们需要考虑风的速度、密度、方向和变化。
同时，风荷载的分析也要考虑到桥梁的结构形式和几何特性。
不同类型的桥梁结构，如悬索桥、梁桥和拱桥等，其受到风荷载的影响程度和方式都不尽相同。
风荷载的分析可以通过多种方法来进行，其中一种常用的方法是数值模拟。
通过建立数学模型和计算方法，可以对风的流动和作用力进行定量分析。
这种方法可以较为准确地预测桥梁受到的风荷载，并为工程师提供设计依据。
除了数值模拟方法，实地观测也是风荷载分析中的重要手段之一。
通过在现场设置测风塔，并利用敏感器和数据采集设备收集风的相关数据，可以获得现实环境下的风荷载信息。
这种方法能够直接观测到风荷载的实际作用情况，有助于验证数值模拟的准确性。
知晓桥梁所受的风荷载后，工程师需要将其作用于桥梁结构中的不同部位进行分析。
对于各种类型的桥梁结构，需要分别考虑风的作用对主梁、支座、墩柱和拱圈等构件的影响。
同时，不同构件的形状、材质和受力方式也会对风荷载的传递和响应产生影响。
在风荷载分析中，安全性是最基本的考虑因素。
在确定风荷载时，工程师需要根据国家规范和标准，确保桥梁结构能够在风荷载作用下保持稳定和安全。
同时，工程师还需要考虑到桥梁的寿命和可持续性。
在风荷载分析中，除了满足强度要求外，还需要对桥梁结构的耐久性和周期性维护保养进行综合考虑。
在实际工程中，风荷载分析扮演着不可忽视的角色。
合理的风荷载分析能够为桥梁结构的设计、施工和运营提供科学依据。
大跨度结构预应力构件的工作原理
大跨度结构预应力构件的工作原理大跨度结构预应力构件的工作原理，哎哟，这个听起来就像是高大上的科技术语，对吧？别担心，今天咱们就用最简单、最直白的方式来聊聊这个话题，保证你听完后，心里有谱，脑袋也不会晕！简单来说，大跨度结构预应力构件，就是用一种特别的技术，让建筑物能支撑起更大的重量、跨越更大的空间，啥意思呢？就比如那些大桥、体育馆的屋顶，想要它们又轻又稳，绝对少不了“预应力”这玩意儿。
你想啊，一块大跨度的屋顶，光是它的自重就很吓人，再加上风一吹，雨一打，那可不是一般的压力。
普通的材料撑得住吗？别开玩笑！所以咱们就得给这些建筑“打点强心针”，用预应力钢筋或钢索，提前给它们“加点力”，让它们更加牢固。
简单讲，预应力就是通过在构件中施加一定的力，让它本身更有韧性，能顶住外来的重压。
这听起来挺抽象吧？其实咱们可以这样理解，预应力就像是在一块木板下绑了一根弹簧，弹簧把木板撑得“高高的”，而当外面的重物压下去时，弹簧就能给木板一个“回弹力”，这样一来，木板就不容易被压弯了。
那这个“弹簧”到底是怎么来的呢？就是那些预应力钢筋。
你把钢筋拉紧，把它们拉得跟绷紧的弓弦一样，然后让它们“咬”住混凝土，形成一个有力的“合力”，就能确保整个结构能经得住外面的冲击。
可以说，预应力就像是给建筑穿上了铠甲，坚固又不笨重，轻盈又有力。
听起来好像挺神奇对吧？其实这玩意儿背后的原理并不复杂。
咱们用最简单的比喻来讲，你可以想象成一个大大的弹簧，弹簧的两端分别是建筑的两边。
然后咱们在中间加点力，把这个弹簧压缩。
等到外面有了重物压下来，弹簧就会“回弹”，把压力给顶回去，建筑也就不会被压垮。
就这么简单，懂了吗？这不就是预应力构件的“绝招”！有了预应力的加持，结构的受力表现就像是走上了高速公路，流畅无阻。
而且你会发现，这种结构不光能承受更大的重量，它还更“省空间”。
就像你去健身房，看到那些肌肉男，体格虽然很大，但走起路来依然轻盈自如。
而那些没练过的，尽管个头高，可总是笨重得像个铁疙瘩。
风荷载对桥梁设计影响研究
风荷载对桥梁设计影响研究桥梁作为交通运输的重要基础设施，其设计的合理性和安全性至关重要。
在众多影响桥梁设计的因素中，风荷载是一个不可忽视的重要因素。
风荷载是指风对建筑物或结构物产生的压力、吸力或其他作用力。
由于桥梁通常跨越较大的空间，暴露在自然环境中，因此风荷载对其结构的稳定性、安全性和耐久性都有着显著的影响。
风荷载的特点和形成机制较为复杂。
风是一种大气流动现象，其速度、方向和湍流特性都会随时间和空间发生变化。
当风吹过桥梁时，会在桥梁表面产生压力分布的不均匀性，从而导致桥梁受到不同方向和大小的力。
这种力的作用可能会引起桥梁的振动、变形甚至破坏。
风荷载对桥梁结构的影响主要体现在以下几个方面。
首先是对桥梁的静力响应产生影响。
风的压力和吸力会直接作用在桥梁的构件上，导致桥梁的梁体、墩柱等产生弯曲、拉伸和压缩等变形。
如果风荷载过大，可能会使桥梁构件的应力超过其承载能力，从而引发结构的破坏。
其次，风荷载还会引起桥梁的动力响应。
风的脉动特性会导致桥梁产生振动，尤其是对于大跨度桥梁和柔性桥梁，这种振动可能会非常显著。
长期的风致振动可能会导致结构的疲劳损伤，降低桥梁的使用寿命。
此外，风荷载还可能影响桥梁的稳定性。
在强风作用下，桥梁可能会出现失稳现象，如倾覆、滑移等。
在桥梁设计中，准确评估风荷载的大小和作用方式是至关重要的。
这需要考虑多种因素，包括桥梁所在地区的风气候特征、桥梁的几何形状和结构形式、桥梁的高度和跨度等。
为了获取这些信息，通常需要进行现场的风观测和气象数据收集，以及进行风洞试验和数值模拟分析。
现场的风观测可以提供实际的风速、风向等数据，为风荷载的评估提供基础。
风洞试验则是在实验室环境中模拟风对桥梁模型的作用，通过测量模型表面的压力和力的分布，来推算实际桥梁所受到的风荷载。
数值模拟分析则利用计算机软件，基于流体力学的原理，对风与桥梁的相互作用进行模拟计算。
在考虑风荷载进行桥梁设计时，需要采取一系列的措施来保证桥梁的安全性和稳定性。
桥梁跨径设计与荷载分析
桥梁跨径设计与荷载分析桥梁是以预期的荷载和条件为基础设计和建造的道路设施之一。
桥梁的设计和荷载分析是桥梁工程的重要环节。
本文将从桥梁跨径设计和荷载分析两个方面进行论述。
一、桥梁跨径设计桥梁跨径是桥梁设计中非常重要的一项指标。
桥梁跨径与桥梁的长度、宽度、支座类型等密切相关。
在桥梁跨径设计过程中，需要考虑以下几个因素。
1. 距离：桥梁跨度取决于桥墩之间的距离。
在设计桥梁时，应考虑到桥墩之间的距离，以确保桥梁的安全性。
2. 风力：在某些地区，强风可能会对桥梁产生影响。
因此，桥梁的跨径应考虑到当地的风力条件，以确保桥梁的安全性。
3. 水流：河流和其他水体的水流可能对桥梁产生影响。
在设计桥梁时，需要考虑到水流对桥梁的影响，以确保桥梁的安全性。
4. 地震：地震可能会对桥梁产生影响。
在设计桥梁时，需要考虑到地震对桥梁的影响，以确保桥梁的安全性。
综上所述，桥梁跨度的设计需要充分考虑到不同条件的因素，以确保桥梁的安全性和稳定性。
二、荷载分析荷载分析是桥梁设计的关键环节。
在荷载分析中，需要考虑到以下几个方面。
1. 活载荷载：除桥梁自重外，车辆和行人对桥梁的荷载也是桥梁设计中的重要因素之一。
在荷载分析中，需要考虑到车辆和行人对桥梁的荷载，以确保桥梁的安全性。
2. 风荷载：在某些地区，强风可能会对桥梁产生影响。
在荷载分析中，需要考虑到当地的风力条件，以确保桥梁的安全性。
3. 地震荷载：地震可能会对桥梁产生影响。
在荷载分析中，需要考虑到地震对桥梁的影响，以确保桥梁的安全性。
4. 其他荷载：除了以上几种荷载外，还有其他因素可能会对桥梁产生影响。
在荷载分析中，需要考虑到其他荷载的影响，以确保桥梁的安全性。
综上所述，荷载分析是桥梁设计的重要环节。
荷载分析需要充分考虑到各种荷载的影响，以确保桥梁的安全性和稳定性。
总结桥梁跨度设计和荷载分析是桥梁设计中的重要环节。
在桥梁跨度设计中，需要考虑到距离、风力、水流和地震等因素，以确保桥梁的安全性。
桥梁抗风原理及应用基础.
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20世纪的后50年间，虽然没有发生象塔科马桥那样的风 毁事故，但是简易人行吊桥的风毁（日本，1963年），架 设中的桁架桥的风毁（日本木曾川桥，1962年），施工中 独立桥塔因风振而产生的塔柱接头部位的损伤（1964年建 成的英国福斯桥），下承式拱桥及郎格尔桁架的吊杆因涡 激共振产生的疲劳损伤，斜拉桥的缆索振动等，却时有报 道。因此桥梁的风害至今仍然是桥梁工程师们十分关注的 问题。
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即，同时推算到梯度高度，再反推到实际高 度
非标准时距情况
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时距
1h 10min 5min 2min 1min 0.5min 20s 10s 5s 瞬时
1940年，美国西海岸华盛顿州建成了中央路径为853m，居当 时世界第三位的塔科马悬索桥（Tacoma Bridge），其设计风 速为60m/s。然而四个月后，却在19m/s的风速袭击下，产生 强烈扭曲振动而遭破坏。这次事故再次震惊了桥梁工程界，
经过广泛深入研究，提出了桥梁的风致振动问题。
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局部风——龙卷风
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局部风——龙卷风
龙卷风产生过程：
随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细并增强。 同时，一个小面积的增强辅合，即初生的龙卷在气旋内部形成，产生 气旋的同样过程，形成龙卷核心。
铁路桥梁设计中的抗风性能分析
铁路桥梁设计中的抗风性能分析在现代铁路交通系统中，桥梁作为重要的基础设施，承载着列车的安全运行。
而风作为一种自然力量，对铁路桥梁的稳定性和安全性构成了不容忽视的挑战。
因此，在铁路桥梁的设计过程中，抗风性能的分析至关重要。
铁路桥梁所处的环境复杂多变，风的作用可能导致桥梁结构的振动、变形甚至破坏。
为了确保铁路桥梁在风荷载下的正常使用和安全性，需要从多个方面进行深入的抗风性能分析。
首先，风的特性是影响铁路桥梁抗风性能的关键因素之一。
风的速度、风向、湍流强度等参数都会对桥梁产生不同程度的作用。
例如，强风可能会直接施加巨大的压力和吸力在桥梁结构上，而湍流则可能引起桥梁的抖振和涡激振动。
在桥梁结构方面，其外形和几何形状对风的流动产生影响。
流线型的桥梁结构通常能够减小风的阻力，降低风对桥梁的作用力。
而较为复杂的结构形状可能会导致风的分离和漩涡的形成，增加风荷载的复杂性。
材料的选择也与抗风性能密切相关。
高强度、轻质的材料在抵抗风荷载时具有一定优势，能够减轻桥梁自身的重量，降低风对其的影响。
在进行抗风性能分析时，数值模拟是一种常用的方法。
通过建立数学模型和利用计算机软件，可以模拟风在桥梁周围的流动情况，预测桥梁所受到的风荷载和响应。
这种方法能够较为准确地评估不同设计方案下桥梁的抗风性能，为优化设计提供依据。
风洞试验则是另一种重要的手段。
将桥梁模型放置在风洞中，模拟实际的风环境，直接测量桥梁受到的风力和振动情况。
风洞试验能够提供真实可靠的数据，但成本相对较高，且试验条件的设置需要严格控制。
在实际的铁路桥梁设计中，工程师需要综合考虑各种因素，制定合理的抗风设计策略。
对于跨度较大的桥梁，如悬索桥和斜拉桥，抗风设计尤为关键。
这类桥梁的柔性较大，更容易受到风的影响，需要采取特殊的抗风措施，如设置风缆、优化桥塔形状等。
在桥梁的施工过程中，也需要考虑风的影响。
强风可能会影响施工的安全性和精度，因此需要制定相应的防风措施和施工方案。
大跨度悬索桥抗风讲座报告
座报告告（四）姓名：顾尚廉学号；1130519 导师：周志勇浅谈大跨度桥梁的抗风问题——听《大跨度桥梁的极限跨径和抗风挑战》有感听完葛老师《大跨度桥梁的极限跨径和抗风挑战》讲座后，对于在本科期间从未了解过桥梁抗风问题的桥梁系研一学生的我来说，对大跨径桥梁的跨径极限和抗风问题有了一个初步的认识，也使我明确了以后学习和研究的方向。
下面我简单的介绍一下我对桥梁抗风问题的一些浅显认识。
0 前言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。
1 对桥梁抗风问题的重视1940 年，塔科马大桥的风毁事故引起了人们对桥梁抗风问题的重视和研究随着桥梁跨径的不断增大，桥梁结构日趋轻柔化，抗风问题才显得日益突出，特别是大跨度悬索桥的抗风稳定问题已经成为直接影响跨度进一步增大的关键因素。
2 风对桥梁结构的作用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。
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外文资料翻译译文大跨径桥梁箱形桥板结构在风荷载下的作用机理弗朗西斯科理查德里摘要：近35年来，作为桁架和板梁的替代品，箱梁已经被广泛用来加强悬索桥桥板的刚度。
不管是结构方面还是空气动力学方面，它的优良性能都已被广泛的认同。
最近，箱梁的一种改进型式多室箱梁已经发展起来，而这被看作是在目前条件下桥板空气动力学的技术发展现状。
然而，老式的桁架和平板梁依然还在应用之中，而且与箱梁相比常常更受到大家的关注，特别是在北美和东亚地区。
这篇论文将探讨箱形桥板的空气动力性能。
并通过分析桥面板压力分布的平均值和波动以及跟桥板位移特征的关系，对这种风载作用机制进行了研究。
关键词：桥板；箱形梁；桥梁空气动力学；桥梁气动弹性力学；风洞测试1.近200年之内缆索支撑桥梁中的桁架梁，板梁和箱梁为了适当限制重力作用下悬索桥的挠度并使其在风载作用下正常工作，应该给悬索桥提供多大的刚度呢？这似乎已经是在过去的200年中，如果不能说是主要的话题的话，也是悬索桥设计者们经常争论的一个话题。
在亚洲和南美，未加劲结构已经存在大约5000年了，而这一方法被引入欧洲而后在17世纪才开始在北美被使用。
这种未加劲悬索桥原理非常简单，但它只能用于桥梁的跨度较小短的情况而且由于它的可变形性较大，所以它不适合车辆交通。
所以，在18世纪中期，当悬索桥梁开始在欧洲和北美建造时，很明显，除了悬索外，还必须要给这种结构增加刚度。
但那时，给悬索桥提供刚度的最适当的方法是什么呢？附加的刚度可来自于对悬吊体系或者桥面板的修改，这两种解决方案都已经研究并实现。
第一个以加劲梁为特征的悬索桥跨度仅仅为21米，由美国的芬力在1801年设计和完成，在该设计中，在桥板上增加了一个纵向支撑的托梁。
作为一种选择，可以在桥塔和桥板之间增加支柱，以提供桥梁的刚度。
后面的这个技术被内维亚大量的运用，但后来几乎被放弃，由于这被证明不如使用加劲梁更为有效。
更复杂的加劲缆索体系已经被加以研究，例如，莫扎奇为横跨墨西拿海峡所做的设计，就是以悬吊和缆索支撑混合为特征的体系，其中，为限制顺风向的位移而增加了两个水平的悬吊缆索。
现在看来似乎除了少量小跨度的反例，悬索桥梁所需的弯曲刚度必须来自于桥面板已经称为大家的共识。
桁架梁从芬力时代开始就被不间断地运用着，而且现在仍然是加强桥板刚度最受欢迎的结构。
然而，给桥板添加桁架梁，从根本上改变了其几何特征，而且也会对其空气动力学性能产生影响。
越高的桁架梁可以产生更大的拉力，整个19世纪许多事故的发生正是由于这个原因，主要归因于狂风的袭击。
作为桁架梁的一个替换，20世纪20年代在德国出现了平板梁，然后在法国和美国被采用。
使用板梁可以允许设计更薄的桥板，所以减小了拉力，随之而来的结果就是，减小了支撑缆索和桥塔的尺寸，因而使得结构更轻便、更便宜。
另外，它在审美学上的吸引力对平板梁悬索桥在欧洲和北美的流行作出了贡献。
平板梁桥板已经被用于中等跨度的桥梁，从跨径378米的雷恩哈德的Rodenkirchen桥，到1939年完成的跨径701米的安曼的布朗克斯-白石桥。
大约1年后，莫塞弗的853米的塔科马纽约湾海峡桥在1940年7月1日开放通车，129天后的11月7日倒塌。
拉力减小了，随之而来的就是在风载作用下的震动反应，但是H形断面的空气动力性能结合平板的弹性给其带来了一个完全不同的特性，而这在以前是没有被认识到的。
虽然没有被认识到，但很可能已经在别的桥面板中经历过了这种情况。
基于从塔科马事故中得到的认识，许多过去的其它桥梁事故被重新思考，其中一些就是归因于其相似的空气动力性特（例如1826年泰尔福德的米乃海峡桥遭遇的毁坏）。
即使意识到了这些是不能免除可能的空气弹性变形的特性，悬索桥设计者们又回到了桁架梁结构，直到1959年，当罗伯茨·吉尔波特主持设计赛文横跨桥时，提出了一个完全新式的桥板构想：箱形梁桥板。
箱形梁和桁架梁的设计水平都得到了发展，但是7年后的1966年，具有3米高的箱形桥板的988米的赛文桥建成了。
这个桥板的构想结合了所有要求的特征，也就是高扭转刚度，低拉力，空气弹性变形的稳定性，还有经济性和美学要求，这一构想似乎已经实现。
而这似乎也完成了伊丽莎白莫克的美好理想。
既然一个桥梁的实体归结于它的结构，那么桥梁建筑的艺术就归结于对那些最有效的利用所给材料的力学和特殊性能的结构形式的潜在的美学的鉴赏。
箱形断面的高抗扭转刚度允许减小梁的高度，这再与改进的外形相结合就带来了低拉力的效果。
在平板梁的情况下，可以减小悬吊缆索和桥塔的尺寸，这就使结构物的重量得以减小，从而降低了其成本。
然而，对于箱形桥板，这种成本的减小，不会伴随带来差的空气弹性变形性能。
在赛文桥的情况下，箱形梁结构的总成本结果比桁架梁要低10％，但是测量发现这种桥板可以在240km/h的风速下保持稳定，相比，塔科马桥只能承受35km/h的风速（在风洞实验中，直到桥梁破还）。
近35年中，箱形梁已经在全世界被广泛并成功地应用于悬索桥，其跨度可达到丹麦的斯道波特桥的1624米，但是老的桁架梁和板梁仍然在使用之中，而且与箱形梁相比经常更受到大家的喜欢，特别是在北美和东亚地区。
如果不是从19世纪初到第二次世界大战期间的120年之间它们的结构已经被放弃了，很可能已经会重演跟另外一种形式的悬索桥相似的历史。
19世纪初，在欧洲也设计并建造了一些的单纯缆索支撑桥梁，但几次因风造成的失败之后，这种结构就从桥梁结构的清单中消失了。
1955年迪斯邱吉尔的斯卓恩桑德桥（183米）在瑞典建成，因而开始了悬索桥的崭新时代。
由于跨度更小并且支撑体系的刚度更高（如果跟悬吊体系相比），缆索支撑桥梁比悬浮桥梁更趋向坚硬，而且它的桥板相比更不容易受到风载的作用。
缆索支撑桥梁通常是以平板或者箱形梁桥板为特征的，它们都显示出跟悬索桥桥板相似的空气动力学特性。
下列的悬索桥和缆索支撑桥桥板将作为大跨度桥梁桥板被提及和谈论。
2.大跨度桥梁桥面板的空气动力学性能和风洞测试的作用暴露风中结构的设计中荷载选择的第一个标准早在1759年就由斯莫顿发表了，在随后的一个半世纪中许多著名的工程师都在评估风荷载对结构的作用机理，并解释随之引起的结构反应。
尽管他们做出了努力，但是19世纪所有的桥梁倒塌事故都被简单的归因于“由风引起的失败”，因为风和结构交互作用机构的一致解释是没有用的，而且为对这些失败作一个更深层次的物理解释所做的努力在今天看来几乎是天真的。
两个至关重要的问题被忽略了，而且直到20世纪中期才被认识到，这两个问题是：(a)风载作用的动力学特征以及跟柔韧结构的动力性能的相互作用和(b)存在一定形式的能够从根本上改变激发模式的空气弹性变形性能。
结构上的失败前后都有发生，但塔科马桥的倒塌可以称为空前的转折点，从此开始了一个结构工程的新时代。
在桥梁倒塌原因分析的必要性的刺激下，桥梁空气动力性能的研究有了新的推动力，这提供了对空气弹性变形的相互作用在大跨度桥梁动力性能的作用的更清晰的理解。
事实上，负责调查评估失败原因的卡莫迪成员并没有达成完全的共识，最后的报告中还存在一些矛盾。
然而，很明显那时在空气动力学和空气弹性变形方面所取得的知识已经使工程师们做好了理解大跨度桥梁桥板摆振动性的特征的准备。
20年后，达文波特所做的先导性工作，使人们开始理解大气扰动以及它对弹性结构的影响，特别使对悬索桥的影响。
他介绍了处理结构风荷载荷盖然论的方法，而且给振动模型反应的评估引入了空气动力学准入和细长结构的联合认同的概念。
基于稳定的空气动力学，从准静态运动方程中发现了扭转和垂直振动的纵向耦合，并依靠空气动力学系数挑选出了可能不稳定形式。
20世纪60年代，由于斯肯兰的努力，人们开始了对振动的数学处理工作。
已经介绍的新特点是以下两个方面的运用，即用不稳定空气动力学来描述桥梁桥板的行为特征和运用实验方法测量不稳定空气动力学系数。
所谓的振动导数也得到了发展。
在分析风对大跨度桥梁的作用的理论背景发展的同时，实验技术也得到了确立。
在气流中放置模型结构来测量空气动力的方法可以追溯到19世纪末。
那时，爱明哥在烟囱通风管中完成了第一个“风洞”实验。
最初风洞试验只是应用于土木工程学的目的，比空气重的飞行器还没有实现。
20世纪，航天工程师们开始了风洞的研究，土木工程师则利用那些设备的有利条件来测试建筑结构。
1955年，杰森发现了在平滑流和大气湍流中测试风荷载的差异，但是西安大略大学的达文波特，用了十多年时间在1965年建立了第一个界面层风洞土木工程实验室。
20世纪70年代初，所有成果显示大跨度桥面板的空气动力学设计是有效的，建立的完全擅振理论和界面层风洞是有利于提供实验要求的输入数据和验证分析输出。
但是，这些成就并不能表示哪种桥板（桁架梁、平板梁和箱形梁）是最终的首选。
平板梁虽然不被应用于悬索桥，但因为经济原因其仍被看作是斜拉桥的不错选择。
箱形梁在全世界被广泛应用于斜拉桥，但是在欧洲主要被用于悬索桥，桁架梁主要是在北美和东亚主要被用于悬索桥（尽管中国好象不在这一普遍趋势之列）。
接下来的部分将介绍箱形梁桥板断面的空气动力学特性，桥面板的三维整体性能是断面的空气动力学性能与翼展方向空气动力学激发的相关性的结合。
本文将把重点放在对桥板起作用的断面力的结构上，关于力的翼展方向性的资料可以别处找到，例如在文献[12]和关于它的参考书中。
例如将提到关于佛罗里达州坦帕市的阳光高架桥的桥板就是来自西安大略大学边界层风洞实验室最近进行的风洞实验的结果。
关于此结果的报告在此只是一个摘要，更详细的情况作者将会在另一篇论文中论述。
3.在边界层风洞实验室进行的阳光高架桥断面模型的风洞试验1982年在阳光高架桥的设计阶段，边界层风洞实验室筹划设计并测试了一个桥板的受压断面模型（图1）和一个空气弹性变形的复制品。
最近，为了更深入的分析箱形梁上的空气动力的结构对断面模型进行了进一步的测试。
阳光高架桥是一个主桥跨度为364m，宽29m，高4.27m的预应力混凝土连续箱形梁桥板的斜拉桥。
由于单平面支柱的存在，桥板中心线的调整，桥板抗扭刚度只来源于梁的刚度，而其抗弯刚度则来自于梁的抗弯刚度和支撑刚度的结合。
结果是以上四个要素将桥的首要弯曲和扭转的固有频率分开。
首要弯曲频率为0.31Hz首要扭转频率为1.25Hz。
建成于1986年的阳光高架桥在风载的作用下具有良好的性能。
图1.阳光高架桥模型横断面受压区位置1999年和2000年在箱形梁桥板空气动力学研究工程的框架内，边界层风洞实验室对桥的断面模型进行新的测试。
平滑流测试先后在固定和可动模型上进行。
48个压强的压力作用在确定好的比例为1：80的断面模型的两断面中间跨度点周围2cm 处。
所用的压力模型在风激振的可动桥板上允许空气动力的测量。