气动措施对斜拉索风荷载及结构响应影响分析

摘要

目前人们通常采用空气动力措施来抑制斜拉索风雨激振的发生。所谓空气动力措施，即通过改变拉索的断面形状或表面形态从而干扰风雨中拉索表面水线的形成，达到制振目的。目前最常见的斜拉索空气动力措施有螺旋线措施和凹坑措施。斜拉索选用不同的气动制振措施，作用其之上的静风荷载亦不同。
　　 一般来讲，在斜拉桥诸多构件当中，由斜拉索风荷载引起的桥梁特殊位置弯矩响应占着不小的比重。在不明确斜拉索不同的气动措施风荷载差异的前提下，盲目变更斜拉索气动措施，有可能导致桥梁风荷载响应超限。
　　 本文通过对光索、螺旋线索、凹坑索在高、低两种风速下受到的风荷载对比，发现在绝大多数情况下，采用气动措施的拉索受到的风荷载均大于光索受到的风荷载。不同形式斜拉索风荷载最大差值达到荷载值的66％。分析全桥各构件风荷载结构响应比重发现，由拉索风荷载引起的塔底弯矩响应比重达到全桥风荷载塔底弯矩响应的24％，由其引起的跨中弯矩响应比重甚至达到46.3％。这就意味着在进行静力计算时，如果忽略了不同形式拉索的风荷载差异，会对计算结果带来较大的偏差，存在着结构应力超限的可能。因此，对斜拉索不同气动措施进行静风荷载及其引起的结构响应进行研究具有十分重要的意义。