抗风设计规范

1总则
1.0.1 为使公路桥梁，特别是大跨轻柔桥梁结构的抗风设计做到技术先进、经济合理和安全可靠，特编制本规范。

1.0.2 本规范主要针对斜拉桥和悬索桥制定，梁式桥、其它桥型结构的抗风设计可参照执行。

本规范不适用于跨度800m以上的斜拉桥和1500m以上的悬索桥。

对跨度800m以上的斜拉桥和1500m以上的悬索桥应作抗风设计的专题研究。

1.0.3 公路桥梁的抗风设计和验算要求造成危险性的静力失稳和动力失稳的临界风速高于相应的检验风速；同时对涡激振动和抖振的振幅应加以限制。

1.0.4 如判定桥梁对风敏感时，宜考虑进行风洞试验，利用风洞试验获得的气动参数进行各种风致振动分析。

1.0.5 当设计不满足抗风要求计时，可采取气动措施、结构措施、机械措施等手段提高结构的抗风能力。

1.0.6 公路桥梁设计除满足本规范的要求外，还必须遵守国家或交通部有关标准规范的规定。

2．术语和符号
2.1 术语
2.1.1 基本风速（Basic Wind Speed）
桥梁所在地区的开阔平坦地貌条件下，地面以上10m高度处，100年重现期的10min平均年最大风速。

2.1.2 设计基准风速（Standard Design Wind Speed）
在桥梁所在地区基本风速的基础上，考虑桥位处局部地表粗糙度影响，桥面高度处100年重现期的10min平均年最大风速。

2.1.3颤振检验风速（Flutter Checking Wind Speed）
检验桥梁避免发生颤振的风速
2.1.4驰振检验风速（Galloping Checking Wind Speed）
检验桥梁避免发生驰振的风速。

2.1.5 风攻角（Wind Attack Angle）
风与水平面产生的夹角。

2.1.6 阵风系数（Gust Coefficient）
考虑因时距减小而使平均风速提高的系数。

2.1.7 阵风荷载（Gust Load）
基于阵风风速的风荷载。

2.1.8 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状况的指标。

2.1.9 空气静力系数（Static Aerodynamic Coefficient）
表征在空气静气动力作用下，各类结构断面受力大小的无量纲系数。

2.1.10 静力扭转发散（Torsioal Divergence）
在空气静力扭转力矩作用下，当风速达到临界值时，悬吊桥梁主梁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静力失稳现象。

2.1.11 静力横向屈曲（Lateral Buckling）
作用于桥梁主梁上的横向静风载超过主梁横向屈曲的临界荷载时出现的静力失稳现象。

2.1.12 颤振（Flutter）
振动的桥梁通过气流的反馈作用不断吸取能量，当达到临界风速时使振幅逐步增大直至最后使结构破坏的发散性振动。

2.1.13 驰振（Galloping）
对于非圆形也非扁平的钝体结构，由于升力曲线的负斜率效应，微幅振动的结构将能够从来流中不断吸取能量，当达到临界风速时，使振幅逐步增大的发散弯曲振动。

2.1.14 涡激共振（Voxtex-excited Resonance）
风绕流经钝体结构时可能发生旋涡的脱落，出现两侧交替变化的涡激力，当旋涡脱落频率接近结构的自振频率时，所激发出的结构共振现象。

2.1.15 抖振（Buffeting）
抖振是大气中的紊流成份所激起的结构限幅振动，也称为紊流风响应。

2.1.16 静力三分力试验（Static Aerodynamic Force Testing）
在风洞中测定气流绕过刚性节段模型时的静力作用力的三个分量，即阻力、升力和扭转力矩的试验。

2.1.17 节段模型试验（Sectional Model Testing）
将主梁的代表性节段做成刚性模型，用弹簧悬挂在支架上形成一个有竖向、转动以及侧向自由度的振动模型，在风洞中测定风的动力作用。

2.1.18 全桥气动弹性模型试验（Full Aeroelastic Model Testing）
将全桥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的各种风致振动现象的试验。

2.1.19 风振控制（Vibration Control）
当发散性风致振动的临界风速低于其相应的检验风速或者风致限幅振动的振幅超过了可接受的限度时，可采用气动措施或机械措施来提高临界风速或减低振幅以确保桥梁的抗风安全。

2.1.18 调质阻尼器（TMD：Tuned Mass damper）
用质量、弹簧和阻尼装置组成的一种动力吸振装置。

通过调节质量使阻尼器的频率接近结构的受控频率，此时，结构的振动能量将会传递到阻尼器中耗散，使结构的振动减弱。

2.2 基本符号
B 桥梁主梁断面全宽
f 频率
G阵风系数
V
I f颤振稳定性指数
、J y截面的主形心主惯性矩
J
x
截面的自由扭转惯性矩
J
d
截面的约束扭转主扇性惯性矩
J
K弹簧常数 ( 刚度系数 )
由基本风速推算设计基准风速的无量纲修正系数K
1
M空气静力扭转力矩；结构总质量
m结构单位长度质量
n 风的频率
p单位长度上的风荷载
单位长度上的阵风荷载
P
g
、P V桥梁体轴坐标系下的横向及竖向单位长度上的风荷载P
H
q风动压
r 截面的惯性半径
T 振动周期
V10地面以上10 m高处的基本风速
V d桥面高度处的设计基准风速
V g阵风风速
V z距地面 (或水面)高度 z 处的风速
V cr颤振临界风速
V cg驰振临界风速
V cv涡激共振发生风速
V co平板的颤振临界风速
α大气剪切流风速剖面的幂指数；风的攻角
δ对数衰减率
结构的阻尼比
ς
s
非平板主梁截面的颤振临界风速形状无量纲修正系数η
s
η非 0攻角下相对 0攻角的颤振临界风速颤振临界风速α
μ结构物与空气的密度比
考虑风速的脉动影响及水平相关特性的修正系数
μ
f
ρ空气密度
z地表粗糙高度
3 风速计算 3.1 基本风速基本风压
3.1.1 当桥梁所在地区的气象台站具有30年以上的连续风速观测数据时，可采用当地气象台站年最大风速的概率分布类型，由10min 平均年最大风速推算100年重现期的数学期望值作为基本风速。

3.1.2 当桥梁所在地区缺乏风速观测资料时，可利用附录A 中的全国基本风速分布图或基本风压分布图风速值或风压值。

基本风压与基本风速的换算关系为： 0106.1q V = （m/s ）
(3.1.2-1)
式中: 0q − 基本风压（Pa ）。

3.1.3 对重要的大跨径桥梁， 宜设立桥址风速观测站，观测时段不宜少于1年，由所获得的短期风速资料推求年极值风速，并建立其与附近气象台站的相关关系。

3.2 设计基准风速
3.2.1 大气边界层内风速沿铅直高度的分布按下式计算：
10)10
(
V Z V Z ⋅=α
( 3.2.1 ) 式 中: V Z − 地面（或水面）以上高度 Z 处的风 速 ( m/s ) ；
α − 与地表类别有关的无量纲幂指数，按表 3.2.2取值。

3.2.2 根据桥址处的地理位置、地形条件的不同，地表粗糙程度分为四类，见表3.2.2。

桥位处的地表类型可按图3.2.2所示范围根据下列情况取值： 地 表分 类 表3.2.2
图 3.2.2 确定桥位地表粗糙度的范围
当所考虑范围内存在两种粗糙程度相差较大的地表类型时，按面积比计算平均值，然后由平均值所处两类地表类型中，按较小一侧取值。

当所考虑范围内存在两种相近粗糙类型时，按较小者取值。

当桥梁上下游侧粗糙类型不同时，按较小一侧取值。

3.2.3 当桥梁跨越较窄的海峡或峡谷，可能出现风的收缩现象或当地形较特殊时, 可通过模拟地形的风洞试验、实地风速观测或参照有关风速资料确定桥梁设计基准风速。

3.2.4 桥梁基准高度处的设计基准风速与基本风速有如下关系式：
V d = K 1V 10 (3.2.3-1)
式中：K 1 − 为考虑桥梁基准高度Z 、不同地面粗糙度类别和梯度风高度的风压高度变化修正系数，或按表3.2.3取值，其中B 类场地为基本风速定义中所规定的标准场地。

12
.0110174.1⎪
⎭⎫ ⎝⎛=Z K A
(3.2.3-2)
16
.01100.1⎪
⎭
⎫ ⎝⎛=Z K B
(3.2.3-3)
22
.0110785.0⎪
⎭⎫
⎝⎛=Z K C
(3.2.3-4)
30
.0110564.0⎪
⎭
⎫
⎝⎛=Z K D
(3.2.3-5)
3.2.5 当桥位处具有足够风速资料时，桥梁的设计基准风速可由下式给出：
α
⎪⎭
⎫
⎝⎛=1010Z V V s d （3.2.4）
式 中：V s10 − 桥址处地面（或水面）以上10 m 高度处经统计分析得到的风速(m/s)。

3.2.6 当桥址处风速观测数据不充分时，可利用桥位处与附近气象台站的风速观测数据的相关性，用数据外延方法补充桥位处的风速数据，推算出V s10 ， 再由式(3.2.5) 计算V d 。

风速高度变化修正系数K 1 表3.2.3
3.3 施工阶段的风速取值
3.3.1 施工阶段的设计风速按下式计算：
V sd = ηV d (3.3.1) 式中：V sd−不同重现期下的设计风速 (m/s)；
V d−设计基准风速 (m/s)；
η−风速重现期系数，按表 3.3.1 选取。

风速重现期系数表 3.3.1
位于台风多发地区时，可采用30年重现期的风速。

4. 风荷载计算
4.1 一般规定
4.1.1本章适用于桥梁横桥向和顺桥向的顺风向风荷载计算。

4.1.2 大跨柔性桥梁的主梁和桥塔的设计风荷载应由设计基准风速下的等效静阵风荷载和因抖振所产生的结构惯性动力风荷载叠加而成。

4.1.3 横桥向风作用下大跨桥梁的竖向力和扭转力矩一般应通过必要的风洞试验和详细的抖振分析得到。

4.1.4风荷载参与永久荷载和其他可变荷载的组合应按《公路桥涵通用规范》执行。

4.1.5当风荷载参与汽车荷载组合时，桥面高度处的设计风速V d可取为25m/s。

4.2 等效静阵风风速和等效静阵风荷载
4.2.1 等效静阵风风速按下式计算:
V g=G V V Z (4.2.1)
式中：
G 等效静阵风系数, 可按表4.2.1取值。

V
等效静阵风系数
G表4.2.1
V
取。

对桥塔自立阶段，等效静阵风系数按水平加载长度小于20m选取。

对悬臂施工中的桥梁，等效静阵风系数按水平加载长度为该施工状态已拼装主梁的全长选取。

4.2.2 除主梁外，作用在桥梁各构件( 见4.3 )单位长度上的风荷载可根据各构件不同基准高度(见第4.2.3条)上的等效静阵风荷载按下式计算：
p g = q g C d A n
(4.2.2)
式中：p g − 等效静阵风荷载（m N /）；
q g =ρV g 2/2 = 0.613 V g 2 — 为各构件基准高度处的等效静阵阵风风压（2
/m N ）；
ρ− 空气密度， 一般取ρ＝1.225 3/m kg
；
C D − 桥梁各构件的阻力系数(见4.3、4.4节)；
A n −桥梁各构件顺风向单位长度上的投影面积（2m ） 。

4.2.3 桥梁各构件基准高度按表4.2.3取用。

构件基准高度的规定 表4.2.3
4.3 主梁上的风荷载
4.3.1 在横桥向风作用下，主梁上的风荷载一般应按图4.3.1所示的坐标系计算横向力、竖向力和扭转力矩。

横向力可按下式计算：
d H g H P D C V P +=221ρ (4.3.1)
式中： H P — 横向力(N/m ）;
H C − 主梁体轴下横向力系数；
D − 主梁的高度(m)。

d P —因抖振所产生的结构惯性动力风荷载; 当桥梁跨径小于200m 时, 可忽略因风致振
动所产生的结构惯性动力风荷载; 对于跨径大于200m 的桥梁时, 若判定其对风的动力作用敏感, 则应通过必要的风洞试验和抖振分析得到风致振动所产生的结构惯性动力风荷载.
跨径小于200m 的桥梁可以不考虑竖向和扭转力矩的作用。

跨径大于200m 的桥梁，特
别是悬臂施工中的大跨桥梁的竖向力和扭转力矩宜根据风洞试验和详细的抖振响应分析得到。

P v 体轴
图 4.3.1 风轴与体轴坐标系及其气动力的方向
4.3.2 较钝的“工”型、“∏”型或箱形截面的主梁体轴下的横向力系数
C H 可按下式计算：
C B
D H =-⎛⎝ ⎫
⎭⎪≤<≤⎧⎨⎪⎪⎩
⎪⎪2101813... 1B D 8B D
(4.3.2)
式中：B − 主梁断面全宽。

Ｄ−主梁的断面投影高度，应计入栏杆或防撞护栏以及其他桥梁附属物的实体高度。

4.3.3 当桥梁的主梁横截面带有斜腹板时（图4.3.3），第4.3.2条中的横向力系数C H 可以竖直方向为基准每倾斜
1折减 0.5%, 但最多只可折减30%。

风轴
P L P H
β
图4.3.3 带有倾斜腹板的桥梁主梁截面
4.3.4 桁架桥梁体轴下的横向力系数可按下式计算:
φ/35.1=H C (6.01.0≤≤φ)
(4.3.4)
式中: φ −桁架迎风面的净面积A c 与其外轮廓面积A 的比值，φ=A/A c ,见图4.3.4。

图4.3.4 桁架迎风面面积的计算
4.3.5 重要的大跨桥梁和断面形状复杂的主梁的空气静力系数宜通过风洞试验得到。

4.3.6 对于跨径小于200m 的桥梁，其主梁上顺桥向的风荷载按以下两种情况选取： 1 对实体桥梁截面, 取其横桥向风荷载的0.25倍； 2 对桁架桥梁截面, 取其横桥向风荷载的0.50倍。

4.3.7 跨径大于200m 的桥梁，当主梁为非桁架断面时，其顺桥向每延米上的风荷载以风和主梁上下表面之间产生的摩擦力计算：
S
q c P g f fr ⋅⋅= (4.3.7)
式中： S − 主梁周长；
f c − 摩擦系数，按表4.3.7选取。

摩擦系数f c 的取值 表4.3.7
4.4 桥梁墩、塔、吊杆、斜拉索和主缆上的风荷载
4.4.1 作用在桥墩、桥塔、吊杆以及横桥向风作用下斜拉桥的斜拉索和悬索桥上的横桥向风荷载应按式4.2.2计算。

主索、吊杆仅考虑横桥向的风荷载。

4.4.2 桥墩或桥塔的阻力系数 C D 可参照表 4.4.2 选取，且不考虑任何遮挡效应。

特别重要的桥梁或断面形状较复杂的桥塔宜通过风洞试验测定其阻力系数。

4.4.3 作用于桥墩和桥塔上的风荷载可按塔高或0.65倍墩高度处的风速值取值。

4.4.4 当悬索桥主缆的中心间距为直径 4倍以上时，每根缆索的风荷载宜独立考虑，阻力系数可取0.7。

当悬索桥吊杆的中心距离是直径的4 倍以上时，每根吊杆的阻力系数可取为0.7。

4.4.5 斜拉桥斜拉索的阻力系数可取为0.7。

4.5 施工阶段的风荷载计算
4.5.1 悬臂施工的桥梁，除了对称加载外，还应考虑不对称加载工况，不对称系数可取 0.5。

4.5.2 对悬臂施工中的大跨斜拉桥和刚构桥, 应对其最大双悬臂状态进行详细的风荷载分析, 必要时应通过风洞试验测定其风荷载。

5． 桥梁的动力特性 5.1 一般规定
5.1.1 为得到桥梁的自振频率和相应振型, 一般宜使用有限元方法进行分析。

在初步设计阶段也可用5.2、5.3节的近似公式估算的桥梁的基频。

5.2 斜拉桥基频的近似计算
5.2.1 具有两个桥塔的斜拉桥的一阶竖向弯曲频率可采用下述公式估算：
对无辅助墩的斜拉桥：f L b c
1110
(5.2.1-1)
对有辅助墩的斜拉桥：f L b c
1150
= (5.2.1-2)
式中：L c − 主跨跨径（m ）。

5.2.2 具有两个桥塔的斜拉桥的一阶扭转频率可按下述公式估算：
f C L t c
1=
(5.2.2)
式中：C − 与桥塔和主梁形状以及主梁材料有关的系数，可按表5.2.2 取值。

斜拉桥一阶扭频的经验公式系数 表 5.2.2
5.3 悬索桥基频的近似计算
5.3.1 对于中跨主梁为简支的悬索桥的一阶反对称竖向弯曲频率按下式计算：
m
H L EJ L f g a b 2)2(12
+=π （Hz ） (5.3.1)
其 中： L − 悬索桥的主跨跨度 (m)； EJ −加劲梁竖弯刚度（2m N ⋅）；
H g − 恒荷载作用下单根主缆的水平拉力（N ）；
m − 桥面和主缆的单位长度质量（kg/m ）, m = m d + 2m c ； m d − 桥面单位长度质量（kg/m ）；
m c − 单根主缆单位长度质量（kg/m ）。

5.3.2 主跨500m 以上的悬索桥的一阶反对称竖向弯曲频率的近似公式可简化为：
f
f a b 16
.1=
(5.3.2)
式中: f − 主缆矢高（m ）。

5.3.3 中跨简支的悬索桥的第一阶竖向对称弯曲频率可按下式估算： m
A E L f c
c a b 1.0=
(5.3.3)
式中: E c −主缆弹性模量（N m /2
）；
A c − 单根主缆截面积（㎡）；
5.3.4 中跨主梁为简支的悬索桥的一阶反对称扭频按下式估算：
c
c d c g d a b m B r m L B H GJ L EJ f ⋅+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅
=2
)2(222122
224
πππω (5.3.4) 式中：EJ w , GJ d − 分别为主梁截面的约束扭转和自由扭转刚度（Nm 4和2m N ⋅）； 对闭口箱
梁，可忽略约束扭转刚度；
r − 加劲梁的惯性半径（m ）； B c −主缆的中心距（m ）。

5.3.5 悬索桥的一阶对称扭转频率可按下式估算:
2
2
2
)2/(05256.021c
c
d c c c d s
t B m r m B A E GJ L f ++= (5.3.5)
5.3.6 成桥状态下的斜拉桥的稳定性分析，一般双塔斜拉桥按对称扭转频率估算其稳定性。

成桥状态下的悬索桥的稳定性分析，可取较小的扭转频率估算其稳定性。

5.4 桥梁的阻尼比
5.4.1 桥梁的阻尼比 s ς宜按如下取用：
钢 桥 005.0
结合梁桥01.0混凝土桥02.0
6． 抗风稳定性验算 6.1 一 般 规 定
6.1.1 桥梁设计时必须避免在风作用下的静力和动力失稳。

6.1.2 本章所作的规定为验算桥梁各类抗风稳定性的简化判别准则, 如不能满足这些准则，须进行详细的计算分析，必要时需通过风洞试验进行验证。

6.2 静力稳定性验算
6.2.1 跨度大于400m 的斜拉桥和悬索桥应核算其在风荷载作用下的横向屈曲和扭转发散稳定性，必要时应通过数值分析和必要的风洞试验，核算在横向风荷载作用下的静力稳定性。

6.2.2 单跨简支悬索桥对应于横向屈曲临界荷载的临界风速可按下式计算： B f K V t lb lb = (6.2.2-1)
其中
H
B C d dC K K C b r H B K c
D L D lb 113⋅
++⎪⎭
⎫
⎝⎛⎪⎭⎫
⎝⎛=
αεμπ (6.2.2-2)
54.3134412=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=πK (6.2.2-3) 式中： B c − 主 缆 间 距（m ）； C D − 主梁横向力系数；
μπρ=m
b 2 ；
b B =2
; r b b I m
m
=1
；
m − 单位桥长质量（kg/m ）；;
I m − 单位桥长质量惯 矩（m m kg /2⋅）；
f t − 一 般取一阶对称扭转频率（Hz ）；
ε−扭弯频率比；
dC d L
α
− 攻角α=0 时主梁的升力系数C L 的斜率，一般通过风洞试验得到。

6.2.3 横向屈曲临界风速的必须满足以下准则： d lb
V V 8.1≥
(6.2.3)
6.2.4 悬索桥的静力扭转发散临界风速可按下式计算： B f K V t td td ⋅⋅=
(6.2.4-1)
其中：
'
2
31
2
M td C b r K ⋅⎪⎭
⎫ ⎝⎛=μπ （6.2.4-2）
式中：'
0M C 为 当风攻角α=0︒时，扭转力矩系数 M C 的斜率，一般应通过风洞试验得到。

6.2.5 静力扭转发散的临界风速必须满足以下准则：
d td V V 8.1≥
(6.2.5)
6.3 驰振稳定性验算
6.3.1 宽高比 4/<H B 的主梁、自立状态时斜拉桥和悬索桥的桥塔和斜拉桥的斜拉索有可能发生驰振。

钢梁和钢桥塔及长细比较大的构件有可能发生驰振。

跨度小于200 m 的混凝土桥和高度 100 m 以下的混凝土双塔柱桥塔，一般不需验算驰振稳定性。

6.3.2 驰振临界风速V cg 必须满足以下准则:
d cg
V V 2.1≥
(6.3.2)
6.3.3 对于水平设置的等截面构件 ，当驰振力系数0)(≤+D L
C d dC α
)时，不会发生驰振；当驰振力系数0)(
>+D L
C d dC α
时，可能出现驰振, 这时驰振临界风速可用下式估算： ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+⋅
=D L cg C d dC D
m V αρζω1411
(6.3.3)
式中：ω1 − 结构一阶弯曲圆频率(rad/s )；
ζ1 − 结构阻尼比；
D − 构件截面迎风宽度(m)。

结构截面的驰振力系数 dC d C L
D α
+ 一般由风洞试验得到。

典型截面的驰振力系数见 表 6.3.3。

典型截面的驰振力系数 表 6.3.3
6.4 颤振稳定性验算
6.4.1 桥梁的颤振检验风速按下式确定： []d f cr V K V ⋅⋅=μ (6.4.1)
式中：[]cr V − 颤振检验风速(m/s)； d V − 设计基准风速(m/s )；
f μ − 考虑风速脉动影响及水平相关特性的无量纲修正系数，根据不同的地表粗糙类别，按表6.4.1取值；
K − 考虑风洞试验误差及设计、施工中不确定因素的综合安全系数，一般可取
K=1.2。

修正系数f μ的取值 表6.4.1
6.4.2 在风攻角
33+≤≤-α范围内，颤振临界风速必须满足以下准则：
[]cr cr V V ≥ (6.4.2)
式中：cr V − 桥梁颤振临界风速(m/s)。

6.4.3 跨径200m 以下各类桥梁，当断面宽高比8~4/=D B 时,可按下式计算扭转颤振临界风速：
B f V t cr ⋅=5
（6.4.3-1）
对宽高比4/<D B 的桥梁断面, 其扭转颤振的临界风速应取式6.4.3-1和下式计算结果
的较小者：
H f V t cr ⋅=12
（6.4.3-2）
6.4.4 对于跨径大于200 m 的桥梁, 可按下式计算颤振稳定性指数 f I , 并根据f I 所在的范围进行颤振稳定性验算。

[]
B
f V I t cr f ⋅=
(6.4.4)
式中：t f — 一阶扭转频率(Hz)； B — 桥面全宽(m)。

6.4.5 对于跨径大于200 m 的桥梁, 当其颤振稳定性为f I <2.5时，一般可不必进行风洞试验，并可按下式估算其颤振临界风速：
co s cr V V ⋅⋅=αηη
(6.4.5-1) 其中：B f b r V t co ⋅⋅⎪⎭
⎫ ⎝⎛⋅=μ5.2 (6.4.5-2)
μ− 桥梁与空气的密度比，2
b m πρμ=，对悬索桥应包含缆索的质量；2/B b =，为半桥
宽；
ηs — 形状系数，按表6.4.5 取用；
ηα —攻角效应系数，按表6.4.5 取用。

形状系数ηs 和攻角效应系数 ηα 表6.4.5
6.4.5 当桥梁颤振稳定性指数当0.45.2<≤f I 时，宜进行颤振分析和节段模型风洞试验来确定颤振临界风速；
当 5.70.4<≤f I 时，宜通过节段模型试验进行主梁气动选型，并进行颤振稳定性分析和全模型试验来确定颤振临界风速；
当5.7>f I 时，则宜通过 详细全面的节段模型试验进行主梁气动选型, 然后对于选定的主梁断面进行颤振稳定性分析和全模型试验来确定颤振临界风速, 必要时可采用振动控制技术。

风洞试验应考察桥梁在风攻角
33+≤≤-α范围内的颤振稳定性。

在模拟桥梁阻尼比的条件下，若无明显发散点，按其扭转位移根方差值
5.0作为颤振发散临界风速值。

6.5 施工阶段的抗风稳定性检验
6.5.1 当斜拉桥最大双悬臂和最大单悬臂施工状态的颤振稳定性指数f I 大于4.0时，应通过施工状态的全桥模型风洞试验进行检验。

6.5.2 悬索桥主缆的施工猫道一般应采用抗风索网保证其稳定性,也可通过增设猫道之间的横系梁保证抗风稳定性，同时宜通过风洞试验进行检验。

6.5.4 在悬索桥已拼装桥面占全桥的拼装率10~40%时存在一个稳定性最不利的低谷。

应通过全桥模型风洞试验进行检验。

7． 风致限幅振动
7.1 抖振
7.1.1 当桥梁的一阶竖向基频和扭转基频低于1 Hz 或当桥梁的跨径大于200m 且判定对风的作用敏感时，宜通过风洞试验测定必要的气动力参数以进行抖振分析。

7.1.2 当判断悬臂施工中的桥梁对风的作用敏感时，宜通过风洞试验测定其气动力参数以进行抖振分析，必要时应通过全桥气动弹性模型试验进行测定。

7.1.3 抖振响应分析应考虑脉动风的空间相关和动力特征以及结构的振动特性等因素。

抖振响应可以通过随机抖振响应分析或风洞试验得到。

抖振分析应包括所有可能被紊流激发的振型。

7.2 涡激振动
7.2.1 斜拉桥的拉索和桁架桥梁的杆件有可能发生涡激振动和风-雨激振。

斜拉桥拉索应采取必要的措施以减低其振动。

7.2.2 跨径小于200 m 的混凝土桥梁可不考虑涡激振动的影响。

跨径大于200 m 的各类桥梁，宜通过风洞试验进行涡激振动测试。

7.2.3 当结构频率大于5 Hz 时，可不考虑涡激振动的影响。

7.2.4 对跨径小于200 m 的实腹式桥梁断面，竖向涡激共振发生风速可按下式计算：
B f V h cvh 0.2
(7.2.4-1)
式中： cvh V —涡激振动竖向发生风速(m/s)； h f — 竖向弯曲振动频率(Hz)；
B — 桥面宽度(m)。

扭转涡激共振的发生风速可按下式计算：
B f V t cv 33.1=θ
(7.2.4-2)
式中： θcv V — 扭转涡激共振发生风速(m/s)；
t f — 扭转振动频率(Hz)。

7.2.5 涡激共振发生风速高于设计基准风速时，可不考虑涡激振动的影响；反之则宜按第7.2.6、7.2.7和7.2.8条的规定检算共振振幅。

7.2.6 跨径小于200 m 的实腹式桥梁竖向涡激共振振幅可按下式估算：
B m E E h h
r th
h c ςπ2⋅=
(7.2.6-1)
2
B m
m r ρ= (7.2.6-2)
式中：h c —竖向涡激共振振幅(m);
m — 桥梁单位长度质量(kg/m)。

对变截面桥梁，取1/4跨径处的平均值；对斜拉桥，计入斜缆质量的一半；对吊桥，计主缆全部质量; h ς— 竖向弯曲振型模态阻尼比；
1)/(065.0-=D B E ds h β
（7.2.6-3）
ds β— 形状修正系数，对宽度小于1/4有效高度，或具有铅直腹板的钝体断
面，取为2；对六边形断面(图7.2.6) 或宽度大于1/4有效高度或具有斜腹板的钝体断面，取为1;
D —主梁的有效高度( m )，见图7.2.6；
0)(1512
21
≥⋅⋅-=u t th I D B E β
（7.2.6-4）
t β— 系数，对六边形截面为0，其他截面取 1；
)ln(1
z z I u =
— 紊流强度。

图7.2.6 桥梁的有效宽度和高度
7.2.7 跨径小于200 m 的实腹式桥梁涡激扭转共振振幅可按下式估算：
B I E E t
pr h
c ςπθθθ2⋅=
(7.2.7-1)
4
B I I p
pr ρ=
(7.2.7-2)
式中： p I — 桥梁单位长度质量惯矩(kg.m 4/m)。

对变截面桥梁，取1/4跨径处的平均值；对斜拉桥，计入斜缆质量的一半；对悬索桥桥，计主缆全部质量; θc —涡激扭转共振振幅(m)； t ς
—扭转振型模态阻尼比； 3)/(16.17-=D B E ds βθ (7.2.7-３)
0)
(201221≥⋅⋅-=u
t t I D B E βθ
(7.2.7-４)
7.2.8 涡激共振振幅的允许值 1 涡激竖向振动的振幅应满足：
h a c f h h /04.0][=<
(7.2.8-1)
式中： [h a ] —竖向涡激共振的允许振幅(m)。

2 涡激扭转振动的振幅应满足：
t a c bf /28.2][=<θθ
(7.2.8-2 )
式中：[θa ] —扭转涡激共振的允许振幅（rad ）。

b —当桥面上无人行道时，取为桥面横向中心线至腹板的顶缘；当桥面上有人行车道时，取为桥面横向中心线至非行车道中心线的距离, 如图7.2.8 所示。

图7.2.8 b 的定义
8． 风洞试验
8.0.1 桥梁的模型风洞试验应在能模拟大气边界层的低速风洞中进行。

模拟的大气边界层宜能反映桥址处的平均风速剖面和紊流强度剖面以及与模型同样缩尺比的紊流尺度。

8.0.2 桥梁的模型必须准确地模拟桥梁结构构件的外部轮廓。

模型的频率和阻尼比须能模拟实际桥梁结构几个主要模态频率和阻尼比。

8.0.3 桥梁风洞试验应考虑紊流和风攻角的影响。

所考虑的紊流以及风攻角应该同桥址处的风环境相适宜。

9．风致振动控制
9.1 一般规定
9.1.1 当抗风稳定性验算未通过或发生超过允许限度的风致限幅振动时，应采用结构措施、气动措施、机械措施予以控制。

9.1.2 气动措施是通过选择空气动力稳定性好的断面或较少修改梁、桥塔、吊杆、拉索的外形或附加装置以改变其周围的气流状态，从而提高桥梁的气动稳定性（颤振、驰振风速）和避免或减小涡激振动。

9.1.3机械措施是通过阻尼或者适当附加一定质量的重物来提高桥梁的气动稳定性降低风振响应。

9.1.4结构措施是通过增加结构的总体刚度来提高桥梁的气动稳定性降低风振响应。

9.2 梁
9.2.1 大跨度悬索桥和斜拉桥的主梁的基本断面应选择气动稳定性好，满足结构和功能要求的外形。

9.2.2 当梁的基本断面不能满足气动稳定性要求或者出现不能接受的涡激振动时，可修改断面或采用附加导流板、抑流板、风嘴、分流板等装置改善空气动力学性能以提高气动稳定性或减小涡激振动。

9.2.3 当结构的质量和刚度不能改变时，在桥梁基本断面满足气动稳定性要求的前提下，可采用机械措施抑制风致限幅振动（涡激振动和抖振）。

9.2.4 对分离的梁桥和拱桥，施工时可以设置适当的撑架联系以增加结构的刚度，增大阻尼，提高抗风稳定性。