1、ICS 93.040P28 DB32江 苏 省 地 方 标 准DB32/T 34962019桥 梁 结 构 抗 风 设 计 规 范 Wind-resistantdesignspecificationforbridgestructures 2019 -01- 12发 布 2019- 01-30实 施江 苏 省 市 场 监 督 管 理 局 发 布 DB32/T 34962019 I 目 次前 言 .II1 范 围 .12 规 范 性 引 用 文 件 .13 术 语 和 定 义 .14 符 号 .35 风 特 性 参 数 计 算 .46 风 荷 载 .77 桥 梁 结 构 抗 风 安 全 性 验 算
2、 .9 8 风 致 振 动 控 制 .16附 录 A（ 资 料 性 附 录 ） 江 苏 省 基 本 风 速 值 .18附 录 B（ 资 料 性 附 录 ） 非 平 稳 风 速 模 型 及 特 征 参 数 .20附 录 C（ 资 料 性 附 录 ） 桥 梁 气 动 力 参 数 .22 DB32/T 34962019 II 前 言本 标 准 按 照 GB/T1.1-2009 标 准 化 工 作 导 则 第 1部 分 ： 标 准 的 结 构 和 编 写 给 出 的 规 则 起 草 。本 标 准 由 江 苏 省 交 通 运 输 厅 提 出 并 归 口 。本 标 准 起 草 单 位 ： 东 南 大 学
3、、 江 苏 省 交 通 运 输 厅 公 路 事 业 发 展 中 心 、 苏 州 科 技 大 学 、 江 苏 省 工 程 师学 会 风 工 程 专 业 委 员 会 、 苏 交 科 集 团 股 份 有 限 公 司 、 江 苏 省 气 候 中 心 。本 标 准 主 要 起 草 人 ： 王 浩 、 闵 剑 勇 、 陶 天 友 、 陈 鑫 、 张 宇 峰 、 李 爱 群 、 陈 兵 、 茅 建 校 、 许 钧 。 DB32/T 34962019 1 桥 梁 结 构 抗 风 设 计 规 范1 范 围本 标 准 规 定 了 面 向 公 路 桥 梁 结 构 抗 风 设 计 的 风 特 性 参 数 、 风 荷
4、载 、 桥 梁 结 构 安 全 性 验 算 、 风 致 振 动控 制 的 相 关 条 文 。本 标 准 适 用 于 主 跨 800m以 下 的 斜 拉 桥 与 主 跨 1500m以 下 的 悬 索 桥 ， 其 他 桥 型 的 抗 风 设 计 参 照 执 行 。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 。 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文 件 。凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 最 新 版 本 （ 包 括 所 有 的 修 改 单 ） 适 用 于 本 文 件 。
5、JTG/TD60-01 公 路 桥 梁 抗 风 设 计 规 范JTGD60 公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范JT/T926 桥 梁 用 黏 滞 流 体 阻 尼 器3 术 语 和 定 义下 列 术 语 与 定 义 适 用 于 本 文 件 ：3.1 基 本 风 速 basic wind speed开 阔 平 坦 地 貌 条 件 下 ， 地 面 或 水 面 以 上 10m高 度 处 ， 重 现 期 内 的 10min最 大 平 均 风 速 。3.2 设 计 基 准 风 速 design standard wind speed考 虑 局 部 地 表 粗 糙 度 影 响 ， 结 构 或 构 件 基
6、 准 高 度 处 重 现 期 内 的 10min最 大 平 均 风 速 。3.3 风 速 风 向 联 合 分 布 joint distribution of wind speed and wind direction以 风 速 、 风 向 为 随 机 变 量 的 联 合 概 率 分 布 。3.4 非 平 稳 风 速 模 型 nonstationary wind speed model考 虑 非 平 稳 特 征 的 风 速 模 型 。3.5 地 表 粗 糙 度 terrain roughness 反 映 大 气 边 界 层 中 地 表 起 伏 或 地 物 高 矮 稀 密 的 程 度 。 DB32
7、/T 34962019 2 3.6 空 气 静 力 系 数 aerostatic factor表 征 在 风 的 静 气 动 力 作 用 下 ， 结 构 断 面 受 力 大 小 的 无 量 纲 系 数 。3.7 静 力 扭 转 发 散 aerostatic torsional divergence在 风 的 静 力 扭 转 力 矩 作 用 下 ， 当 风 速 达 到 临 界 值 时 ， 结 构 扭 转 变 形 的 附 加 攻 角 所 产 生 的 空 气 力 矩 增量 超 过 了 结 构 抵 抗 力 矩 的 增 量 ， 而 出 现 扭 转 角 不 断 增 大 的 失 稳 现 象 。3.8 静 力
8、 横 向 屈 曲 aerostatic lateral buckling横 向 静 风 荷 载 值 超 过 结 构 横 向 屈 曲 临 界 荷 载 值 时 出 现 的 失 稳 现 象 。 3.9 颤 振 flutter振 动 的 结 构 通 过 气 流 的 反 馈 作 用 不 断 吸 取 能 量 ， 振 幅 逐 步 增 大 直 至 使 结 构 破 坏 的 发 散 性 自 激 振 动 。3.10驰 振 galloping振 动 的 结 构 从 气 流 中 不 断 吸 取 能 量 ， 使 非 扁 平 截 面 的 细 长 钝 体 结 构 的 振 幅 逐 步 增 大 的 发 散 性 弯 曲 自激 振
9、动 。3.11涡 激 共 振 vortex resonance气 流 绕 经 钝 体 结 构 时 产 生 旋 涡 脱 落 ， 当 旋 涡 脱 落 频 率 与 结 构 的 自 振 频 率 接 近 或 相 等 时 ， 由 涡 激 力 所 激 发 出 的 结 构 共 振 现 象 。3.12抖 振 buffeting风 的 紊 流 成 分 所 激 发 的 结 构 随 机 振 动 ， 也 称 为 紊 流 风 效 应 。3.13颤 振 临 界 风 速 flutter critical wind speed判 断 桥 梁 发 生 颤 振 时 临 界 点 的 风 速 。3.14驰 振 临 界 风 速 gall
10、oping critical wind speed判 断 桥 梁 发 生 驰 振 时 临 界 点 的 风 速 。 3.15静 力 三 分 力 aerostatic force气 流 绕 过 结 构 所 产 生 的 静 力 作 用 力 的 三 个 分 量 ， 即 阻 力 、 升 力 和 扭 矩 。 DB32/T 34962019 3 3.16节 段 模 型 试 验 sectional model testing将 结 构 构 件 的 代 表 性 节 段 做 成 刚 性 模 型 ， 在 风 洞 中 测 定 其 静 力 三 分 力 或 非 定 常 气 动 力 作 用 的 试 验 。3.17全 桥 气
11、 动 弹 性 模 型 试 验 full aero-elastic model testing将 结 构 按 一 定 几 何 缩 尺 并 满 足 各 种 必 要 的 空 气 动 力 学 相 似 条 件 制 成 的 弹 性 三 维 空 间 模 型 ， 在 风 洞 中观 测 其 在 均 匀 流 及 紊 流 风 场 中 各 种 风 致 效 应 的 试 验 。3.18风 致 振 动 控 制 wind-induced vibration control为 避 免 结 构 出 现 发 散 性 风 致 振 动 或 过 大 的 限 幅 振 动 所 采 取 的 气 动 措 施 、 结 构 措 施 或 机 械 措
12、施 。 4 符 号下 列 符 号 适 用 于 本 文 件 ：B主 梁 宽 度 。HF 单 位 长 度 上 的 阻 力 。MF 单 位 长 度 上 的 扭 矩 。VF 单 位 长 度 上 的 升 力 。H主 梁 高 度 。fI 颤 振 稳 定 性 指 数 。cgU 驰 振 临 界 风 速 。crU 颤 振 临 界 风 速 。 cvhU 竖 向 涡 激 共 振 发 生 风 速 。cvU 扭 转 涡 激 共 振 发 生 风 速 。dU 桥 面 高 度 处 的 设 计 基 准 风 速 。gU 设 计 基 准 风 速 。lbU 静 风 横 向 屈 曲 临 界 风 速 。tdU 静 风 扭 转 发 散 风
13、 速 。ZU 距 地 面 或 水 面 高 度 Z处 的 风 速 。coU 平 板 的 颤 振 临 界 风 速 。f 结 构 振 动 频 率 。m结 构 单 位 长 度 质 量 。n风 的 频 率 。 0z 地 表 粗 糙 高 度 。 地 表 粗 糙 度 系 数 。 DB32/T 34962019 4 0 攻 角 。s 结 构 的 阻 尼 比 。s 非 平 板 主 梁 截 面 的 颤 振 临 界 风 速 形 状 无 量 纲 修 正 系 数 。 非 0攻 角 下 相 对 0攻 角 的 颤 振 临 界 风 速 的 无 量 纲 修 正 系 数 。f 考 虑 风 速 的 脉 动 影 响 及 水 平 相
14、关 特 性 的 修 正 系 数 。 空 气 密 度 。注 ： 除 特 殊 说 明 ， 本 标 准 中 单 位 均 采 用 国 际 单 位 制 。5 风 特 性 参 数 计 算5.1 风 速 计 算 5.1.1 基 本 风 速5.1.1.1 当 桥 址 区 与 附 近 的 气 象 台 站 地 貌 类 别 相 同 ， 且 具 有 足 够 的 连 续 风 速 观 测 数 据 时 ， 宜 采 用 当 地 气象 台 站 年 最 大 风 速 的 概 率 分 布 类 型 ， 由 l0min 平 均 年 最 大 风 速 推 算 重 现 期 内 （ 根 据 JTGD60 规 定 可 取100年 ） 的 数 学
15、期 望 值 作 为 基 本 风 速 。5.1.1.2 对 于 风 敏 感 的 桥 梁 结 构 ， 当 桥 址 区 附 近 的 气 象 台 站 数 据 不 能 代 表 桥 址 区 风 环 境 时 ， 应 在 桥 址 区进 行 1年 以 上 的 风 环 境 现 场 观 测 ， 并 采 用 观 测 数 据 推 算 基 本 风 速 。5.1.1.3 对 于 非 风 敏 感 的 桥 梁 结 构 ， 当 桥 址 区 缺 乏 风 速 观 测 资 料 时 ， 基 本 风 速 可 按 附 录 A的 江 苏 地 区基 本 风 速 分 布 表 取 值 。5.1.2 设 计 基 准 风 速5.1.2.1 风 速 沿
16、竖 直 高 度 方 向 的 分 布 宜 按 下 述 公 式 计 算 ： 22 11Z ZZU UZ (1)式 中 ，2ZU 地 面 或 水 面 以 上 高 度 2Z 处 的 风 速 ；1ZU 地 面 或 水 面 以 上 高 度 1Z 处 的 风 速 ； 地 表 粗 糙 度 系 数 。5.1.2.2 地 表 粗 糙 度 系 数 可 按 表 1和 5.1.2.3的 规 定 取 用 。表 1 地 表 分 类 及 地 表 粗 糙 度 参 数地 表 类 别 地 表 状 况 地 表 粗 糙 度 系 数 地 表 粗 糙 高 度 0z (m) A 海 面 、 海 岸 、 开 阔 水 面 0.12 0.01B
17、田 野 、 乡 村 、 丛 林 、 平 坦 开 阔 地 及 低 层 建 筑物 稀 少 地 区 0.16 0.05 DB32/T 34962019 5 C 树 木 及 低 层 建 筑 物 等 密 集 地 区 、 中 高 层 建 筑物 稀 少 地 区 、 平 缓 的 丘 陵 地 0.22 0.30D 中 高 层 建 筑 物 密 集 地 区 、 起 伏 较 大 的 丘 陵 地 0.30 1.005.1.2.3 当 所 考 虑 范 围 内 存 在 两 种 粗 糙 度 相 差 较 大 的 地 表 类 别 时 ， 地 表 粗 糙 度 系 数 可 取 两 者 的 平 均 值 ；当 所 考 虑 范 围 内 存
18、 在 两 种 相 近 类 别 时 ， 按 最 不 利 者 取 值 ； 当 桥 梁 上 下 游 侧 地 表 类 别 不 同 时 ， 按 最 不 利 者取 值 。5.1.2.4 当 桥 址 区 的 风 速 观 测 数 据 不 充 分 或 当 所 在 地 区 的 气 象 台 站 与 待 建 结 构 相 距 较 远 且 与 附 近 气 象台 站 的 地 形 地 貌 相 差 较 大 时 ， 宜 设 立 现 场 风 速 观 测 站 ， 并 可 利 用 现 场 与 附 近 气 象 台 站 风 速 观 测 数 据 的 相关 性 推 算 桥 址 处 的 风 速 ， 再 由 式 (1)计 算 设 计 基 准 风
19、速 U g。5.1.2.5 当 桥 梁 跨 越 较 窄 的 海 峡 或 峡 谷 等 不 易 确 定 地 表 类 别 的 特 殊 地 形 时 ， 或 待 建 物 附 近 场 地 特 征 较 为复 杂 时 ， 宜 通 过 模 拟 地 形 的 风 洞 试 验 、 实 地 风 速 观 测 、 数 值 风 洞 方 法 或 其 他 可 靠 方 法 确 定 桥 梁 设 计 基 准风 速 。5.1.3 考 虑 风 速 风 向 联 合 分 布 的 设 计 基 准 风 速5.1.3.1 当 桥 址 区 各 方 向 地 貌 特 征 差 异 显 著 或 风 速 风 向 季 节 性 特 征 明 显 ， 且 具 有 足
20、够 连 续 风 速 观 测 数 据时 ， 宜 考 虑 风 速 风 向 联 合 分 布 确 定 设 计 基 准 风 速 。5.1.3.2 各 方 向 最 大 风 速 概 率 分 布 宜 采 用 广 义 极 值 分 布 ， 由 各 方 向 l0min 最 大 风 速 分 布 概 型 推 算 重 现 期内 的 数 学 期 望 值 作 为 设 计 基 准 风 速 。5.1.3.3 考 虑 风 速 风 向 联 合 分 布 的 概 率 分 布 函 数 宜 按 下 式 计 算 ： , , gF U f P U U (2)式 中 ， ,F U 风 速 风 向 联 合 概 率 分 布 函 数 ； f 风 向 频
21、 率 函 数 ， 介 于 01之 间 ； ,gP U U 风 向 为 时 该 方 向 最 大 风 速 服 从 的 概 率 分 布 函 数 ， 可 按 式 (3)确 定 ；U 风 速 变 量 ；gU 设 计 基 准 风 速 。5.1.3.4 各 方 向 最 大 风 速 的 概 率 分 布 函 数 按 下 式 进 行 拟 合 ： 1, exp 1g UP U U (3) 式 中 ，待 拟 合 概 率 分 布 函 数 位 置 参 数 ； 待 拟 合 概 率 分 布 函 数 尺 度 参 数 ； 待 拟 合 概 率 分 布 函 数 形 状 参 数 。 DB32/T 34962019 6 5.2 紊 流
22、强 度风 在 水 平 方 向 的 紊 流 强 度 Iu的 平 均 值 可 按 表 2 取 值 ， 与 Iu方 向 垂 直 的 水 平 及 竖 直 方 向 的 紊 流 强 度Iv、 Iw分 别 取 Iv=0.88Iu， Iw=0.50Iu。 紊 流 强 度 的 变 化 范 围 可 为 30%。表 2 紊 流 强 度 Iu基 准 值高 度 (m) 地 表 粗 糙 度 类 别A B C D10Z20 0.14 0.17 0.25 0.2920Z30 0.13 0.16 0.23 0.29 30Z40 0.12 0.15 0.21 0.2840Z50 0.12 0.15 0.20 0.2650Z70
23、0.11 0.14 0.18 0.2470Z100 0.11 0.13 0.17 0.22100Z150 0.10 0.12 0.16 0.19150Z200 0.10 0.12 0.15 0.185.3 紊 流 积 分 尺 度顺 风 向 与 横 风 向 的 脉 动 风 速 紊 流 积 分 尺 度 可 按 表 3取 值 ， 供 模 拟 紊 流 积 分 尺 度 时 参 考 。 表 3 紊 流 积 分 尺 度 基 准 值高 度 (m) 紊 流 积 分 尺 度 (m) 高 度 (m) 紊 流 积 分 尺 度 (m)Lu Lv Lu LvZ10 50 20 50Z70 120 6010Z20 70 3
24、0 70Z100 140 7020Z30 90 40 100Z150 160 8030Z40 100 50 150Z200 180 9040Z50 110 50 5.4 紊 流 功 率 谱 密 度5.4.1 当 桥 址 区 具 有 风 速 观 测 资 料 时 ， 应 按 基 于 观 测 资 料 的 紊 流 功 率 谱 密 度 进 行 风 场 模 拟 。 当 桥 址 区缺 乏 风 速 观 测 资 料 时 ， 宜 按 下 式 规 定 的 紊 流 功 率 谱 密 度 进 行 风 场 模 拟 ： 3.532 0.47* 495.41 5.54unS n fu f (4) DB32/T 34962019
25、 7 22* 61 4wnS n fu f (5)式 中 ， uS n 、 wS n 分 别 为 水 平 向 、 竖 向 的 紊 流 功 率 谱 密 度 ；*u 气 流 摩 阻 速 度 ， 可 按 式 (6)计 算 ；f 莫 宁 坐 标 ， / ( )f nz U z ；n脉 动 风 的 频 率 ；( )U z z高 度 处 的 平 均 风 速 ；z距 地 面 或 水 面 的 高 度 。 * 0( )ln dkU zu z zz (6)0 /dz H z k (7)k 无 量 纲 常 数 ， 可 取 0.4；H 周 围 建 筑 物 平 均 高 度 ；0z 地 表 粗 糙 高 度 ， 取 值 参
26、 见 表 1。5.4.2 桥 梁 风 振 响 应 值 应 根 据 第 5.4.1条 和 JTG/TD60-01 规 定 紊 流 功 率 谱 密 度 （ 顺 风 向 为 式 (8)， 竖 向为 式 (5)） 计 算 ， 并 取 二 者 结 果 的 较 大 值 。 5/32* 2001 50unS n fu f (8) 6 风 荷 载6.1 静 力 风 荷 载6.1.1 在 主 梁 单 位 长 度 上 的 静 力 风 荷 载 按 下 列 公 式 计 算 ： 212H g DF U C H (9)212V g VF U C B (10)2 212M g MF U C B (11)式 中 ， HF 、
27、 VF 、 MF 分 别 为 单 位 长 度 主 梁 上 阻 力 、 升 力 与 扭 矩 ；空 气 密 度 ；Ug设 计 基 准 风 速 ； DB32/T 34962019 8 DC 、 VC 、 MC 分 别 为 阻 力 系 数 、 升 力 系 数 和 扭 矩 系 数 ， 宜 结 合 风 洞 试 验 及 数 值 模 拟 综 合 确 定 ， 确定 方 法 详 见 附 录 C；H 主 梁 高 度 ， 宜 计 入 栏 杆 或 防 撞 护 栏 以 及 其 他 桥 梁 附 属 物 的 实 体 高 度 ；B主 梁 宽 度 。6.1.2 对 桥 塔 等 竖 向 构 件 ， 静 风 荷 载 只 包 括 阻
28、力 与 扭 矩 ， 计 算 方 法 参 考 式 (9)与 式 (11)。6.1.3 对 圆 形 截 面 的 斜 拉 索 、 主 缆 等 构 件 ， 静 风 荷 载 可 只 计 算 阻 力 ， 计 算 方 法 可 参 考 式 (9)。6.2 抖 振 力6.2.1 在 单 位 长 度 主 梁 上 的 抖 振 力 按 下 列 公 式 计 算 ： 2 1 ( ) ( )( ) 22b H D D D L Du t wtF t U H C C CU U (12) 2 1 ( ) ( )( ) 22bV L L L D Lu t wtF t U B C C CU U (13)2 2 1 ( ) ( )(
29、) 22bM M M M Mu t wtF t U B C CU U (14)式 中 ，( )bHF t 、 ( )bVF t 、 ( )bMF t 分 别 为 阻 力 、 升 力 和 扭 矩 抖 振 力 ；U 平 均 风 速 ；DC 、 VC 、 MC 分 别 是 攻 角 为 0 时 的 阻 力 、 升 力 和 扭 矩 系 数 ； DC 、 VC 、 MC 分 别 是 攻 角 为 0 时 阻 力 、 升 力 和 扭 矩 系 数 关 于 攻 角 的 一 阶 导 数 ；L 、 L 、 D 、 D 、 M 、 M 气 动 导 纳 函 数 ， 宜 通 过 风 洞 试 验 进 行 确 定 ， 确 定
30、方 法 详 见 附 录 C；( )u t 、 ( )wt 分 别 为 顺 风 向 、 竖 向 脉 动 风 速 ， 通 过 风 场 模 拟 方 法 进 行 模 拟 。6.2.2 对 于 桥 塔 等 竖 向 构 件 ， 抖 振 力 计 算 方 法 参 考 式 (12)、 式 (13)、 式 (14)。6.3 气 动 自 激 力单 位 长 度 主 梁 上 的 气 动 自 激 力 可 按 下 列 公 式 计 算 ：2 * * 2 * 2 * * 2 *1 2 3 4 5 61 (2 )2seH p B p h hF U B KP KP K P K P KP K PU U B U B (15) 2 *
31、* 2 * 2 * * 2 *1 2 3 4 5 61 (2 )2seV h B h p pF U B KH KH K H K H KH K HU U B U B (16)2 2 * * 2 * 2 * * 2 *1 2 3 4 5 61 (2 )2seM h B h p pF U B KA KA K A K A KA K AU U B U B (17) DB32/T 34962019 9 式 中 ，seHF 、 seVF 、 seMF 分 别 为 阻 力 、 升 力 和 扭 矩 方 向 的 气 动 自 激 力 ；p、 p 分 别 为 结 构 侧 向 位 移 、 侧 向 速 度 ；h、 h分
32、别 为 主 梁 竖 向 位 移 、 竖 向 速 度 ； 、 分 别 为 主 梁 扭 转 角 位 移 、 扭 转 角 速 度 ；*iH 、 *iP 、 *iA (i=1,2,6)为 节 段 模 型 风 洞 试 验 获 得 的 18个 颤 振 导 数 ， 均 为 K的 函 数 ， 确 定 方 法详 见 附 录 C；K折 算 频 率 ， /K fB U ；f 结 构 振 动 频 率 。7 桥 梁 结 构 抗 风 安 全 性 验 算 7.1 静 力 稳 定 性 验 算7.1.1 主 跨 跨 径 大 于 400m的 斜 拉 桥 和 主 跨 跨 径 大 于 600m的 悬 索 桥 应 计 算 其 静 力
33、稳 定 性 。7.1.2 悬 索 桥 的 横 向 屈 曲 临 界 风 速 按 下 述 公 式 计 算 ：lb lb tU K f B (18)31.88 4.54lb CLH HB rH bK BCC C H (19) 2mb ； 2Bb ；1 mIrb b m ； tbff 式 中 ，lbU 横 向 屈 曲 临 界 风 速 ；B主 梁 宽 度 ；H 主 梁 高 度 ；CB 主 缆 中 心 距 ；m桥 面 系 及 单 位 长 度 主 缆 质 量 ； mI 桥 面 系 及 单 位 长 度 主 缆 质 量 惯 矩 ；tf 对 称 扭 转 基 频 ；bf 对 称 竖 向 弯 曲 基 频 ； 扭 弯
34、频 率 比 ； DB32/T 34962019 10 HC 主 梁 阻 力 系 数 ；LC 风 攻 角 0 =0时 主 梁 升 力 系 数 的 斜 率 ， 宜 通 过 风 洞 试 验 或 数 值 模 拟 获 得 。7.1.3 悬 索 桥 的 横 向 屈 曲 临 界 风 速 应 满 足 下 述 规 定 ： 2lb dU U (20)式 中 ，dU 桥 面 高 度 处 的 设 计 基 准 风 速 。7.1.4 悬 索 桥 和 斜 拉 桥 的 静 力 扭 转 发 散 临 界 风 速 可 按 下 述 公 式 计 算 ：td td tU K f B (21) 23 12td MrK b C (22)式
35、中 ，MC 当 风 攻 角 0=0 时 ， 主 梁 扭 转 力 矩 系 数 MC 的 斜 率 ， 宜 通 过 风 洞 试 验 或 数 值 模 拟 获 得 。7.1.5 静 力 扭 转 发 散 的 临 界 风 速 tdU 应 满 足 下 述 规 定 ： 2td dU U (23)式 中 ，dU 桥 面 高 度 处 的 设 计 基 准 风 速 。 7.2 驰 振 稳 定 性 验 算7.2.1 斜 拉 桥 和 悬 索 桥 的 钢 质 桥 塔 、 宽 高 比 B/H4的 钢 主 梁 应 验 算 其 自 立 状 态 下 的 驰 振 稳 定 性 。7.2.2 当 驰 振 力 系 数 0L HC C 时 ，
36、 应 检 验 驰 振 稳 定 性 。 驰 振 临 界 风 速 可 用 下 式 估 算 ：14 1scg y L HmU H C C (24)式 中 ，cgU 驰 振 临 界 风 速 ；1 结 构 一 阶 弯 曲 圆 频 率 ， 1 2 bf ；s 结 构 阻 尼 比 ； yH 构 件 断 面 迎 风 宽 度 。7.2.3 结 构 断 面 的 驰 振 力 系 数 L HC C 一 般 由 风 洞 试 验 得 到 。 典 型 断 面 的 驰 振 力 系 数 见 表 4。 DB32/T 34962019 11 表 4 典 型 断 面 的 驰 振 力 系 数断 面 形 状 驰 振 力系 数 断 面 形
37、 状 驰 振 力系 数b冰 t冰 （ 索 上 有 冰 ）t=0.06b -1 b -1.0l l/3 l/3ll/3 b -4.0d b 2.0db -2.0 d b 2.0db -0.71.5db -1.7 bd 2.7db -5.01.0db -1.2 bd 5.0db -7.0bd 23db -1.0 bd 3.0db -7.512db -0.7 bd 34db -3.213db -0.4 d b 2.0db -1.07.2.4 驰 振 临 界 风 速 cgU 应 满 足 下 述 规 定 ： 1.2cg dU U (25)式 中 ，dU 桥 面 高 度 处 的 设 计 基 准 风 速 。
38、 DB32/T 34962019 12 7.3 颤 振 稳 定 性 验 算7.3.1 颤 振 稳 定 性 指 数 fI 应 按 下 述 公 式 计 算 ： crf tUI f B (26)式 中 ，fI 颤 振 稳 定 性 指 数 ；tf 扭 转 基 频 ；B主 梁 宽 度 ； crU 颤 振 检 验 风 速 ， 可 按 7.3.8条 计 算 。7.3.2 成 桥 状 态 下 的 双 塔 斜 拉 桥 可 按 对 称 扭 转 基 频 计 算 其 稳 定 性 。 成 桥 状 态 下 的 悬 索 桥 可 取 较 小 的 扭转 基 频 计 算 其 稳 定 性 。7.3.3 颤 振 稳 定 性 检 验
39、可 按 以 下 分 级 进 行 ：1) 当 颤 振 稳 定 性 指 数 fI 2.5时 ， 可 按 第 7.3.4条 规 定 计 算 桥 梁 的 颤 振 临 界 风 速 。2) 当 颤 振 稳 定 性 指 数 2.5 fI 4.0时 ， 宜 通 过 节 段 模 型 风 洞 试 验 进 行 检 验 。3) 当 颤 振 稳 定 性 指 数 4.0 fI 7.5时 ， 宜 进 行 主 梁 的 气 动 选 型 ， 通 过 节 段 模 型 试 验 、 全 桥 模 型 试 验 和 详细 的 颤 振 稳 定 性 分 析 进 行 检 验 ， 必 要 时 应 采 用 振 动 控 制 技 术 。7.3.4 当 颤
40、 振 稳 定 性 指 数 fI 2.5时 ， 颤 振 临 界 风 速 可 按 下 述 公 式 计 算 ：cr s a coU U (27)2.5co trU f Bb (28)式 中 ，coU 平 板 颤 振 临 界 风 速 ； s 形 状 系 数 ， 按 表 5取 用 ；a 攻 角 效 应 系 数 ， 按 表 5取 用 。 DB32/T 34962019 13 表 5 形 状 系 数 s 和 攻 角 效 应 系 数 截 面 形 式 形 状 系 数 s 攻 角 效 应 系 数 a阻 尼 比0.005 0.01 0.02平 板 1 1 1 钝 头 形 0.50 0.55 0.60 0.80带 挑
41、 臂 0.65 0.70 0.75 0.70 带 斜 腹 板 0.60 0.70 0.90 0.70带 风 嘴 0.70 0.70 0.80 0.80带 分 流 板 0.80 0.80 0.80 0.80开 口 板 梁 0.35 0.40 0.50 0.857.3.5 主 跨 跨 径 小 于 300m的 桥 梁 ， 当 主 梁 断 面 宽 高 比 B/H=48 时 ， 可 按 式 (29)估 算 颤 振 临 界 风 速 ；对 宽 高 比 B/H1500A 1.30 1.27 1.25 1.24 1.23 1.22 1.21 1.20 1.20 1.19B 1.36 1.33 1.30 1.29
42、 1.28 1.27 1.26 1.25 1.24 1.22C 1.43 1.39 1.37 1.35 1.33 1.31 1.30 1.28 1.27 1.25 D 1.49 1.44 1.42 1.40 1.38 1.36 1.35 1.33 1.31 1.297.4 抖 振 验 算7.4.1 由 于 风 的 脉 动 作 用 ， 引 起 桥 梁 结 构 发 生 抖 振 。 当 判 断 结 构 对 风 的 作 用 较 为 敏 感 时 ， 宜 通 过 适 当的 风 洞 试 验 及 数 值 模 拟 技 术 确 定 其 气 动 力 参 数 ， 并 进 行 结 构 抖 振 响 应 分 析 ， 必 要 时 可 通 过 全 桥 气 动 弹 性模 型 试 验 测 定 其 抖 振 响 应 。7.4.2 抖 振 响 应 分 析 应 考 虑 脉 动 风 的 空 间 相 关 性 和 动 力 特 征 以 及 结 构 的 振 动 特 性 等 因 素 ， 宜 包 括 所 有可 能 被 紊 流 激 发 的 振 型 。7.4.3 当 考 虑 风 场 非 平 稳 特 性 时 ， 可 根 据 附 录 B规 定 的 非 平 稳 风 速 模 型 及 特 征 参 数 进 行 抖 振 响 应 分 析 。7.5
