中国公路学报

作者：白桦, 杨世全, 李楷瑞, 高广中, 杨鑫, 贺国轩, 归屹尧

单位：1. 长安大学　公路学院，陕西　西安　710064","2. 新疆铁道勘察设计院有限公司，新疆　乌鲁木齐　830011","3. 中交路桥建设有限公司，北京　100000","4. 陕西中合隆盛建设工程有限公司，陕西　西安　718500","5. 陕西省交通规划设计研究院有限公司，陕西　西安　710065

关键词：桥梁工程,悬索桥,风洞试验,钝体箱梁,柔性气动措施,颤振稳定性

<p>当桥梁主跨接近2 000 m时，采用单一的气动措施很难将桥梁的颤振临界风速有效提高，往往需要多种气动措施组合使用，才能满足规范要求，因此需要寻找更加高效的抑振措施。受自然界中柔性体和流体相互作用、和谐共存现象的启发，如柔性板的振动和变形会打乱涡的形成并不断吸收能量，提出将刚性材料换成柔性材料作为气动措施来提高桥梁的颤振稳定性。选取某主跨2 000 m的钝体箱梁悬索桥为研究对象，将倒L板的竖板替换为柔性材料进行风洞试验，并定义了变形系数反映材料的柔度。研究柔性气动措施相较于刚性气动措施的抑振效果及柔性材料的厚度参数、变形系数和竖板量纲一的高度3个参数对颤振稳定性的影响；并讨论了颤振导数、气动阻尼对钝体箱梁断面桥梁颤振稳定性能的影响机理。研究结果表明：当竖板量纲一的高度为0.039和0.046时，柔性竖板对颤振临界风速的提升较刚性竖板分别高出7.69%和3.39%；柔性材料的厚度参数、变形系数和竖板高度均会影响桥梁的颤振稳定性；柔性材料厚度参数为0.004时，可以达到较好的抑振效果。利用变形系数反映材料的柔度，在厚度参数为0.004，变形系数为0.204时，对颤振临界风速有明显提升。颤振临界风速随柔性竖板高度的增加而变大，柔性竖板量纲一的高度为0.046时对桥梁颤振稳定性的改善效果最好。柔性气动措施对颤振稳定性的影响主要表现在颤振导数<inline-graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="1001-7372-2025-04-0110/1001-7372-2025-04-0110-I001.jpg" />计算得到的<i>A</i>项气动阻尼和耦合气动导数<inline-graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="1001-7372-2025-04-0110/1001-7372-2025-04-0110-I002.jpg" />、<inline-graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="1001-7372-2025-04-0110/1001-7372-2025-04-0110-I003.jpg" />计算得到的<i>D</i>项气动阻尼的不同。</p>

来源：2025年第4期

《中国公路学报》期刊编辑部

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