楊磊 宋殿義 邵飛

1.國防科技大學(xué)軍事基礎(chǔ)教育學(xué)院，長沙410072；2.陸軍工程大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院，南京210007

為滿足抗風(fēng)穩(wěn)定性要求，大跨度懸索橋主梁一般采用流線形箱梁或桁架梁。對于應(yīng)急橋梁裝備，因運輸和架設(shè)的特殊要求，仍采用拼裝式板梁結(jié)構(gòu)。目前我國應(yīng)急橋梁裝備單跨（51 m）跨越能力有限，難以滿足應(yīng)急搶險救災(zāi)的保障需要。為解決這一難題，提出跨度為150 m時采用輕質(zhì)高強主索、拼裝式主梁和拼裝式塔架組成的新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋方案，保障搶險車輛快速通行，設(shè)計風(fēng)速抵抗最大風(fēng)速20.1 m∕s（8級風(fēng)）。前期已對該橋梁方案進行靜力分析，滿足設(shè)計要求。由于新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋方案中標準梁、塔架采用鋁合金材料，主纜采用輕質(zhì)高強索，導(dǎo)致全橋結(jié)構(gòu)剛度較低，且標準梁斷面采用拼裝式板梁設(shè)計。因此，應(yīng)急橋的風(fēng)致振動問題值得深入研究。

靜風(fēng)荷載作用會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強度破壞、變形破壞或失穩(wěn)［1-3］。橋梁靜風(fēng)失穩(wěn)主要指橋梁主梁在靜風(fēng)荷載作用下發(fā)生橫向屈曲或扭轉(zhuǎn)發(fā)散的現(xiàn)象。通過非線性靜風(fēng)穩(wěn)定程序既可以分析橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)失穩(wěn)全過程，又能分析橋梁結(jié)構(gòu)的靜風(fēng)失穩(wěn)機理及變形特點［4-6］。周強等［7］采用風(fēng)荷載增量與內(nèi)外迭代方法編制靜風(fēng)穩(wěn)定性分析程序，對雙主跨懸索橋的靜風(fēng)失穩(wěn)模式和機理展開研究，得到雙主跨懸索橋的兩種失穩(wěn)模式。吳長青等［8］基于索梁體系廣義模型分析得到大跨度懸索橋靜風(fēng)扭轉(zhuǎn)發(fā)散的主要原因是主纜系統(tǒng)剛度的退化，并分析了主纜系統(tǒng)剛度退化的機理。高亮等［9］對桁架橋主梁三分力系數(shù)展開研究，通過風(fēng)洞試驗分析中央穩(wěn)定板、欄桿、風(fēng)障及車輛對主梁三分力系數(shù)的影響。張新軍［10］基于編制程序分析空間纜索體系懸索橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性，分析不同空間纜索體系的抗風(fēng)穩(wěn)定性，從而選擇最優(yōu)空間纜索體系方案。王夕偉［11］對大跨度懸索橋靜風(fēng)失穩(wěn)展開全過程分析，分析靜風(fēng)失穩(wěn)的力學(xué)機理。鄭金陽［12］分析了大跨復(fù)合材料輕便橋靜風(fēng)穩(wěn)定性并進行參數(shù)分析，評估了這種新型復(fù)合材料應(yīng)急橋的靜風(fēng)性能。

本文基于非線性靜風(fēng)穩(wěn)定分析方法研究索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋靜風(fēng)失穩(wěn)特征，采用增量內(nèi)外雙重迭代法，編制非線性靜風(fēng)穩(wěn)定性分析程序，計算索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的靜風(fēng)失穩(wěn)臨界風(fēng)速，并分析鉸接非線性、初始風(fēng)攻角、抗風(fēng)纜、車輛對靜風(fēng)臨界風(fēng)速的影響。

1 橋梁結(jié)構(gòu)非線性靜風(fēng)穩(wěn)定分析方法

1.1 靜風(fēng)荷載及靜風(fēng)失穩(wěn)機理

橋梁結(jié)構(gòu)所受靜風(fēng)荷載的非線性特性主要表現(xiàn)在兩方面：①在靜風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，導(dǎo)致有效風(fēng)攻角發(fā)生變化，靜力三分力系數(shù)隨之發(fā)生變化，進而影響作用在橋梁結(jié)構(gòu)上的靜風(fēng)荷載。②風(fēng)場沿橋梁結(jié)構(gòu)跨度方向存在差異，導(dǎo)致作用于主梁上的靜風(fēng)荷載發(fā)生變化，不同位置的結(jié)構(gòu)變形不同，且沿橋跨方向呈非線性。

橋梁結(jié)構(gòu)在靜風(fēng)荷載作用下是否發(fā)生靜風(fēng)失穩(wěn)主要取決于橋梁結(jié)構(gòu)自身的剛度和氣動特性。體軸坐標系下，單位長度主梁所受靜風(fēng)荷載阻力FH（α）、升力FV（α）、升力矩Mz（α）計算公式分別為

式中：α為有效風(fēng)攻角，α=α0+β，α0為初始風(fēng)攻角，β為主梁扭轉(zhuǎn)角；ρ為空氣密度；U為靜風(fēng)速度；H為主梁的高度，B為主梁的寬度；CH、CV、CM為體軸坐標系下無量綱三分力系數(shù)。

對于索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋加勁梁上的靜風(fēng)荷載采用體軸坐標系加載，對于塔架、主纜、吊桿只考慮靜風(fēng)阻力的影響，阻力系數(shù)按規(guī)范［13］取值。

依據(jù)桿系結(jié)構(gòu)空間第二類穩(wěn)定理論，橋梁結(jié)構(gòu)的靜風(fēng)穩(wěn)定性問題可歸結(jié)為求解非線性方程組，即

式中：Ke(u)為橋梁結(jié)構(gòu)的彈性剛度矩陣；Kg(u)為橋梁結(jié)構(gòu)的幾何剛度矩陣；{u}為橋梁結(jié)構(gòu)節(jié)點位移向量；P為所受風(fēng)荷載項。

由式（4）可見，橋梁結(jié)構(gòu)的彈性剛度矩陣、幾何剛度矩陣及其所受風(fēng)荷載均與結(jié)構(gòu)變形相關(guān)。

1.2 非線性靜風(fēng)穩(wěn)定性分析步驟

由于索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋質(zhì)量輕，整體剛度較小，在風(fēng)荷載的作用下會出現(xiàn)大變形，整體剛度矩陣隨結(jié)構(gòu)變形不斷變化，平衡方程須重新建立，所以對索梁組合應(yīng)急橋靜風(fēng)穩(wěn)定性分析時須要考慮幾何非線性和荷載非線性。因此，采用增量與內(nèi)外雙重迭代方法?；贏NSYS的靜風(fēng)非線性分析方法主要步驟為：

①通過風(fēng)洞試驗或數(shù)值模擬得到橋梁結(jié)構(gòu)斷面在不同風(fēng)攻角下的三分力系數(shù)。

②根據(jù)實際情況，確定初始風(fēng)速U0、風(fēng)速步長dU和初始風(fēng)攻角α0。

③計算索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋在當(dāng)前風(fēng)速作用下的靜風(fēng)荷載（升力、阻力和升力矩）。

④打開大變形及應(yīng)力剛化效應(yīng)，考慮幾何非線性的影響，采用Newton-Rapson法迭代求解當(dāng)前風(fēng)速作用下的平衡方程，若結(jié)構(gòu)位移收斂則進行下一步計算；若不收斂，取Ut=Ut-dU∕2回到上一步繼續(xù)迭代計算直至收斂，Ut為時間t時刻的風(fēng)速。

⑤提取計算模型上各節(jié)點的扭轉(zhuǎn)角，計算當(dāng)前有效風(fēng)攻角，利用有效風(fēng)攻角插值計算得到當(dāng)前結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)下的三分力系數(shù)。

⑥檢查三分力系數(shù)的歐幾里德范數(shù)是否小于容許值，即

式中：Na為受到靜風(fēng)荷載作用的索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋分析模型的節(jié)點總數(shù)；k可替換為H、V、M，分別表示升力、阻力和力矩；Cnk(αj)為第n次外層迭代的三分力系數(shù)；αj為j節(jié)點的有效風(fēng)攻角；εk為容許收斂誤差。

⑦如果步驟⑥計算值大于容允值，判定外層迭代不收斂，按步驟⑧進行；如果步驟⑥計算值小于容許值，判定外層迭代收斂，通過扭轉(zhuǎn)角變化率判定靜風(fēng)臨界風(fēng)速；若扭轉(zhuǎn)角變化率發(fā)生突變且接近無窮大，則退出計算，此時的風(fēng)速即為靜風(fēng)失穩(wěn)臨界風(fēng)速；若扭轉(zhuǎn)角變化率沒有發(fā)生突變則按步驟⑨進行。

⑧縮減風(fēng)速步長，令Ut=Ut-dU∕2，回到步驟④重新計算。

⑨令Ut=Ut+dU，回到步驟③，對下一級風(fēng)速進行迭代計算，若迭代達到預(yù)先設(shè)定最大循環(huán)次數(shù)還未收斂，判定此時的風(fēng)速即為靜風(fēng)失穩(wěn)臨界風(fēng)速。

在實際應(yīng)用過程中橋梁結(jié)構(gòu)在靜風(fēng)荷載作用下不一定發(fā)生失穩(wěn)破壞，但其變形過大會影響橋梁的正常使用。因此，一般認為當(dāng)主梁扭轉(zhuǎn)角超過5°之后就會影響橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用［13］?；诓挥绊憳蛄航Y(jié)構(gòu)正常使用的原則，通過靜風(fēng)極限風(fēng)速來評估新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的靜風(fēng)性能。當(dāng)加勁梁扭轉(zhuǎn)變形達到5°，即認為此時的風(fēng)速為橋梁結(jié)構(gòu)的靜風(fēng)失穩(wěn)臨界風(fēng)速。

2 新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋簡介

我國西南地區(qū)地理環(huán)境復(fù)雜，百米級河流溝壑較為常見。為解決該類地區(qū)大跨度應(yīng)急搶險等機動工程保障問題，提出新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋方案。由于橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、剛度小，且該地區(qū)風(fēng)場不可忽略，有必要探索該橋結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動問題。本文主要研究橋梁結(jié)構(gòu)在簡單風(fēng)場作用下的響應(yīng)。

新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋主要由纜索系統(tǒng)、主梁、塔架和錨碇系統(tǒng)組成，如圖1所示，可保障履帶式35 t、輪式13 t車載通行。應(yīng)急橋跨徑150 m，塔高15 m，主纜垂跨比1∕12，加勁梁梁高0.75 m。主纜選用高強纖維（SPECTRA纖維）纜［14］，纜索系統(tǒng)包括主纜和吊桿，全橋共設(shè)置2根主纜，主纜采用騎跨式，橫橋向間距為6 m。吊桿在橋跨上布置，錨固于主橫梁上；順橋向間距為10 m，共30根吊桿，材料為圓鋼。塔架為鋁合金桁架式，由H型7005鋁合金型材拼裝而成，總高15 m。

圖1 新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋（單位：mm）

橋面布置見圖2。其中主跨主梁主要分為標準梁、邊梁和主橫梁三部分，標準梁為拼裝板梁結(jié)構(gòu)，主橫梁采用工字形截面，見圖3。標準梁和主橫梁通過單雙耳插銷連接，鉸接接頭見圖4。

圖2 橋面布置（單位：mm）

圖3 加勁梁和主橫梁斷面（單位：mm）

圖4 鉸接接頭（單位：mm）

3 主梁靜力節(jié)段模型風(fēng)洞試驗

新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋加勁梁節(jié)段模型試驗在同濟大學(xué)TJ-2邊界層風(fēng)洞實驗室第二試驗段中進行，該試驗段高2.5 m、寬3.0 m、長10.0 m，最大來流風(fēng)速30 m∕s，最小來流風(fēng)速1.0 m∕s。試驗段中設(shè)有專為橋梁節(jié)段模型靜力三分力試驗用的底支式五分量天平，由計算機控制模型姿態(tài)角（來流相對于模型的攻角），調(diào)整機構(gòu)角度變化的范圍為-20°～20°，變化間隔1.0°，并與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相聯(lián)。采用NI數(shù)據(jù)采樣板和計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測量靜力三分力。

主梁測力節(jié)段模型幾何縮尺比λL=1∶10，測力試驗節(jié)段模型剛性應(yīng)盡可能大，以滿足氣動外形相似要求，但對質(zhì)量和質(zhì)量慣性矩沒有相似性要求。主梁測力節(jié)段模型是在測振主梁節(jié)段模型基礎(chǔ)上加以改造，將其豎直安裝在測力天平上，用于測力風(fēng)洞試驗。測振主梁節(jié)段模型的骨架為縱橫梁格結(jié)構(gòu)，由鋼材焊接而成；橋面采用木材雕刻而成，開槽封面和風(fēng)嘴選用ABS材料制成；模型車選用泡沫材料制成。

試驗有效風(fēng)攻角為-12°～12°，變化間隔1.0°。圖5為安裝于風(fēng)洞中的不同主梁斷面。其中，原始斷面為原始設(shè)計方案加勁梁斷面；最優(yōu)斷面（開槽+風(fēng)嘴組合措施）為經(jīng)過顫振氣動優(yōu)化選型得到；車+最優(yōu)斷面為在最優(yōu)斷面上固定車輛簡化模型，車輛為運輸車簡化模型。

圖5 不同主梁斷面三分力系數(shù)測試

體軸坐標系下不同斷面三分力系數(shù)試驗結(jié)果對比見圖6。可知：原始斷面的阻力系數(shù)高于最優(yōu)斷面，但相差較小，車+最優(yōu)斷面阻力系數(shù)最大，約為最優(yōu)斷面阻力系數(shù)的5倍；原始斷面與最優(yōu)斷面升力系數(shù)變化趨勢一致，相差較小，而車+最優(yōu)斷面升力系數(shù)變化趨勢與原始斷面和最優(yōu)斷面區(qū)別較大；三種斷面升力矩系數(shù)差異明顯?？梢?，車輛對橋梁斷面阻力系數(shù)和升力系數(shù)影響很大，車輛通行時索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋應(yīng)考慮車輛斷面對橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動的影響。

圖6 不同斷面三分力系數(shù)試驗結(jié)果對比

4 索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋靜風(fēng)穩(wěn)定性分析

編制靜風(fēng)穩(wěn)定性分析程序，對新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋進行靜風(fēng)穩(wěn)定性分析，分析最優(yōu)斷面橋梁方案靜風(fēng)穩(wěn)定性。以0°初始風(fēng)攻角為例，分析新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋靜風(fēng)失穩(wěn)全過程。跨中節(jié)點風(fēng)荷載隨風(fēng)速變化曲線見圖7。

圖7 跨中節(jié)點風(fēng)荷載隨風(fēng)速變化曲線

由圖7可知，隨著風(fēng)速的增長，三分力保持非線性增長態(tài)勢。低風(fēng)速下，三分力的非線性變化特征不太明顯，曲線較為平緩；風(fēng)速超過20 m∕s后，非線性變化特征比較明顯，升力矩和阻力變化最突出，高風(fēng)速下迅速增長。

跨中節(jié)點位移隨風(fēng)速變化曲線見圖8?？芍孩亠L(fēng)速達到25 m∕s時，扭轉(zhuǎn)角已達到5°，認為已到達靜風(fēng)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)臨界風(fēng)速。②在低風(fēng)速下，主梁的橫向位移較小，原因是張緊的主索存在橫向回復(fù)力，結(jié)構(gòu)橫向剛度有一定程度的增加。③當(dāng)風(fēng)速小于5 m∕s時，結(jié)構(gòu)橫向位移幾乎不變，橫向剛度變化微??；當(dāng)風(fēng)速超過5 m∕s時，結(jié)構(gòu)橫向位移增大較快，橫向剛度快速下降。

圖8 跨中節(jié)點位移隨風(fēng)速變化曲線

5 參數(shù)影響分析

根據(jù)索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的結(jié)構(gòu)特點，分析鉸接非線性、初始風(fēng)攻角、抗風(fēng)纜、車輛、阻尼比五種參數(shù)對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)穩(wěn)定性的影響，橋梁結(jié)構(gòu)阻尼比取0.03?？紤]車輛影響時僅考慮車輛對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)三分力系數(shù)的影響，忽略車輛自重的影響；考慮鉸接非線性、抗風(fēng)纜方案、通行車輛影響時初始風(fēng)攻角均取0°三分力系數(shù)最優(yōu)斷面進行分析計算。

5.1 鉸接非線性

橋梁結(jié)構(gòu)主梁之間采用鉸接連接，其鉸接非線性對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)位移的影響曲線見圖9。可知，鉸接非線性對結(jié)構(gòu)豎向位移影響較大，而對結(jié)構(gòu)橫向位移和扭轉(zhuǎn)角影響較小。因此，可以采用鉸接應(yīng)急橋模型分析參數(shù)變化對結(jié)構(gòu)靜風(fēng)極限風(fēng)速的影響。

圖9 鉸接非線性對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)位移影響曲線

5.2 初始風(fēng)攻角

通過計算發(fā)現(xiàn)橫向和豎向位移對橋梁結(jié)構(gòu)影響較小，采用扭轉(zhuǎn)角限值作為判斷靜風(fēng)極限風(fēng)速的標準，分析橋梁結(jié)構(gòu)在不同初始風(fēng)攻角下的靜風(fēng)性能。在非線性靜風(fēng)分析程序中，風(fēng)攻角為初始風(fēng)攻角和加勁梁扭轉(zhuǎn)角之和?？紤]初始風(fēng)攻角對索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的影響，繪制靜風(fēng)位移曲線，見圖10。

圖10 不同風(fēng)攻角下橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)位移曲線

由圖10可知：①在風(fēng)速不斷增加的過程中，橋梁結(jié)構(gòu)的豎向、橫向位移和扭轉(zhuǎn)角呈現(xiàn)出明顯的非線性特征。②-5°、-3°初始風(fēng)攻角下索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的靜風(fēng)極限風(fēng)速分別為22.5、24.8 m∕s，5°、3°初始風(fēng)攻角下索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的靜風(fēng)極限風(fēng)速分別為21.2、22.8 m∕s。在不同初始風(fēng)攻角下，當(dāng)結(jié)構(gòu)達到極限狀態(tài)時，索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋仍未出現(xiàn)明顯突變，因而未出現(xiàn)發(fā)散失穩(wěn)現(xiàn)象。負風(fēng)攻角下靜風(fēng)極限風(fēng)速大于對應(yīng)正風(fēng)攻角下的靜風(fēng)極限風(fēng)速，因此，負靜風(fēng)初始攻角下索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性高于正靜風(fēng)初始攻角，且靜風(fēng)初始攻角對極限風(fēng)速的影響大。③隨著靜風(fēng)初始攻角的增大，索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的位移明顯增大，靜風(fēng)作用極限風(fēng)速有所下降。

5.3 抗風(fēng)纜

應(yīng)急橋的結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致全橋剛度較小，外部荷載對橋梁結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性影響較大，設(shè)置抗風(fēng)纜可以有效增強索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的抗風(fēng)性能。為提高應(yīng)急橋在復(fù)雜地域的安全性，提出4種不同抗風(fēng)纜方案從中選擇最優(yōu)方案。方案1：在無抗風(fēng)纜方案上增加水平抗風(fēng)纜，在新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋橋跨的1∕4、1∕8、3∕16處對稱設(shè)置水平抗風(fēng)纜。在橋梁的兩側(cè)張拉兩根呈弧形的抗風(fēng)纜，并用拉桿將抗風(fēng)纜與懸索橋主橫梁連接，兩端錨固，跨中抗風(fēng)纜與主梁間連接拉桿長度為1 m，其他部位長度根據(jù)矢跨比確定。方案2—方案4抗風(fēng)纜與水平方向夾角分別為0°、45°、90°，見圖11。

圖11 索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋不同抗風(fēng)纜方案有限元模型

不同抗風(fēng)纜方案靜風(fēng)位移曲線見圖12?？芍?，4種抗風(fēng)纜方案均不同程度地提高了主梁靜風(fēng)極限風(fēng)速，靜風(fēng)極限風(fēng)速分別為29.8、30.8、35.0、37.5 m∕s。方案1與方案2扭轉(zhuǎn)角曲線幾乎重合。方案2橫向位移最小；方案4豎向位移最小，且扭轉(zhuǎn)角達到5°時的極限風(fēng)速最大，為37.5 m∕s?？紤]施工便捷性，結(jié)合本橋需求，優(yōu)選方案4。

圖12 不同抗風(fēng)纜方案靜風(fēng)位移曲線

5.4 車輛

新型索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋主要用于快速修復(fù)保障應(yīng)急搶險等工程，保障單輛車輛快速通行，橋梁結(jié)構(gòu)主梁斷面高度較小，車輛對于橋梁結(jié)構(gòu)流場的影響不可忽略。在計算中僅考慮車輛對應(yīng)急橋流場方面的影響，忽略車重的影響。

車輛對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)位移影響對比曲線見圖13。可知，車輛的存在會顯著影響應(yīng)急橋的靜風(fēng)極限風(fēng)速。原始斷面和最優(yōu)斷面橋梁結(jié)構(gòu)的靜風(fēng)極限風(fēng)速分別為21.2、24.2 m∕s。當(dāng)有車輛模型在橋梁斷面上時，靜風(fēng)極限風(fēng)速為23.2 m∕s，降低了4.1%。

圖13 車輛對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)位移影響曲線

5.5 阻尼比

為分析不同橋梁結(jié)構(gòu)阻尼比對索梁結(jié)構(gòu)車橋耦合振動響應(yīng)的影響，0°風(fēng)攻角下橋梁結(jié)構(gòu)阻尼比取0.01、0.03、0.05進行靜風(fēng)響應(yīng)分析。阻尼比對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)位移影響曲線見圖14。

圖14 阻尼比對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)位移影響曲線

由圖14可知：阻尼比為0.01、0.03、0.05時，橋梁結(jié)構(gòu)的靜風(fēng)極限風(fēng)速分別為24.07、24.57、25.16 m∕s。隨著阻尼比的變化，橋梁結(jié)構(gòu)橫向、豎向位移和扭轉(zhuǎn)角的曲線變化較小，靜風(fēng)極限風(fēng)速變化幅值在0.5 m∕s，阻尼比對橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)性能的影響較小。

6 結(jié)論

1）由于索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的整體剛度相對較低，在風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生了較大的扭轉(zhuǎn)變形，但達到結(jié)構(gòu)變形極限狀態(tài)時仍未出現(xiàn)發(fā)散失穩(wěn)現(xiàn)象。

2）隨著初始風(fēng)攻角的增大，索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的變形也隨之增大，負靜風(fēng)初始攻角下索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性高于正靜風(fēng)初始攻角，且靜風(fēng)初始攻角對極限風(fēng)速的影響大。

3）不同抗風(fēng)纜方案均可在一定程度上提高索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋靜風(fēng)作用極限風(fēng)速，90°抗風(fēng)纜方案靜風(fēng)極限風(fēng)速最大，其值為37.5 m∕s。

4）鉸接非線性和車輛對索梁結(jié)構(gòu)應(yīng)急橋靜風(fēng)極限風(fēng)速的影響不可忽略。隨著橋梁結(jié)構(gòu)阻尼比的增大，靜風(fēng)極限風(fēng)速稍有增大，作用不顯著。