科技日报如何让飘了一天的大桥静下来？中工院专家回应( 二 )
风还是温柔的风 ， 只是今年“攻角”可能更大 。 换言之 ， 不是刮风就会涡振 。 要引起涡振的条件颇苛刻：如风向基本和桥面正交 ， 形成“正攻角”；风要“平稳” ， 紊流度小 ， 而非风速忽高忽低 。
大跨度桥梁越来越多 ， 涡振问题要重视
“我们的抗风规范 ， 主要针对跨度200米以内的桥梁设计 。 跨度小的桥梁不存在明显涡振问题 。 但大跨度桥梁 ， 特别是悬索桥及连续梁桥 ， 都易遇涡振问题 ， 因此通常采用风洞试验测试 。 ”陈政清说 。
全球自上世纪90年代起 ， 就发生过多个大跨度悬浮桥的涡振 。 缘何今日存在这类涡振？陈政清认为 ， 面对大跨度桥梁高阶模态涡激共振 ， 存在一个亟需解决的“中国问题” ， 即抗风规范应进一步完善 ， 考虑大跨度桥梁的多阶涡振可能性 。
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“涡振受风和桥梁自身结构影响 。 风不能人为控制 ， 但我们能从桥梁上想办法 。 ”陈政清说 。
办法主要有两种：加大阻尼比 ， 或改变桥梁气动形状 。 国外内大量调查研究表明 ， 多数桥梁实际阻尼比 ， 低于规范阻尼比 。 因此可借助增加阻尼器 ， 来增大桥梁阻尼比 。 如湖南大学研究团队考量桥梁阻尼器“长寿”因素 ， 发明的电涡流阻尼器 ， 能将震动转为电力消耗掉 ， 变相增大阻尼比 。 同时 ， 在对大跨度桥梁进行风洞试验时 ， 适度调低测试阻尼比 。
桥梁结构也很重要 。 湖南杭瑞高速动力谷大桥、矮寨桥等大跨度桥梁 ， 均采用桁架桥结构 ， 抗涡振能力更强 。 不过 ， 对已成型的桥梁 ， 进行气动外形改良也是研究热点 。 这些研究包括桥位风环境数值模拟、大桥动力特性识别、健康监测系统升级及涡振大数据分析、大比例节段模型风洞试验及减振措施、风-车-桥耦合振动分析等 。
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