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3.4.4.2地面租糙高度Z。的定义是：当大气边界层上空Z高度 处的平均风速几乎不受地面粗糙程度影响时，按该地区的地表粗 糙度类别α值，由Z高度处的平均风速所求得的平均风速Uz。=0 处的距地面高度。各类地表粗糙度地区的Z。值可按表3.4.4.2取 用。

3.4.5脉动风速的空间相关

方向（=x，y，z）、相距r;的二点的脉动风速i分量（i=u， ）的频率f的空间相关函数Coh;（f）的近似表达式为：

无量纲衰减因子，A的范围约为7～20dgtj 08-2381-2021 既有多层住宅加装电梯技术标准_已解除密码，抗风设计中 般偏保守地取入一7。

6.1在桥梁动力抗风设计中，应考虑风的攻角的影响，并以 速时风的平均攻角为基准，一般采用土3°。 6.2平静海面和开阔平坦地区的风的攻角大约等于0°。地 杂时可通过地形模拟风洞试验测定，

形复杂时可通过地形模拟风洞试验测定

4.1.1桥梁上、下部结构构件的设计验算均应考虑设计风荷载的 作用。 4.1.2对于一般较刚性的桥梁，可采用基于阵风风速的阵风荷载 作为设计风荷载。 4.1.3大跨柔性桥梁的主梁和桥塔的设计风荷载一般由静力风 荷载和动力风荷载两部分组成。静力风荷载是指在设计基准风速 下的风荷载，动力风荷载是由风致振动所产生的结构惯性力。两部 分内力应分别计算，然后相加。其计算结果应同阵风荷载下产生的 内力值相比较，并取较大者作为设计验算内力参与荷载组合。

2.11 计算阵风荷载应采用时距较小的阵风风速，由阵风风压按 式计算单位长度上的阵风荷载：

式中；P一—阵风荷载（N)；

U²=0.613U²(N/m²); 4g 2

一空气密度（kg/m²），一般取p=1.225； 桥梁各构件的阻力系数；

桥梁各构件顺风向单位长度上的投影面积（m"）。

阵风风速一般指平均时距为1～3s时的风速。当缺乏阵风风 速数据时，可在设计基准风速（参见3.3.3条）的基础上，考虑平均 风速因时距缩小而提高的阵风风速系数，按下式计算：

或间接由阵风风压系数计算阵风动压：

式中：G一阵风风速系数，对I、I1类地表取1.38，对111、1V类地 表取1.7； G一一阵风风压系数，G=G

按表4.3.1中的规定，计算桥梁各构件的基准高度，并按此高 度计算风速。

4.3.2.1作用在主梁单位长度上的静力风荷载应按图4.3.2 所示的体轴坐标系计算三个方向的风荷载：

4.3.2.1作用在主梁单位长度上的静力风荷载应按图4.3.2.1

横向风载：P:= 直 UCHD 竖向风载：Pv= 1 扭转力矩：M= 1 UCB

式中；CH、Cv、CM一主梁体轴各方向的阻力、升力、扭转力知 数； D、B一·主梁的侧向投影高度和宽度（m）。

4.3.2.2大气边界层中的强风主要是水平方向的，但可

3.2.3对较钝的1字型、门型或箱形截面的实体主梁，横向阻 系数C：可按下式计算：

4.3.2.5当攻角小于1°时，主梁竖尚升力系数C√可参照图4.3. 2.5选取；当攻角在1°~5°之间时，Cv取为图4.3.2.5中的0.75 倍。

图4.3.2.5主梁竖向气动力系数Cv

4.3.2.6重要桥梁和形状较复杂的主梁断面的空气静力系数 CH、Cv、C应通过风洞试验得到。

4.3.3桥墩、桥塔、吊杆及主缆上的静力风荷载

4.3.3.1作用在桥墩、桥塔、吊杆及主缆上的横桥向静力风荷载 按下式计算：

CD一阻力系数； A。一一单位长度投影面积（m²/m）。 4.3.3.2桥墩的阻力系数C可参照表4.3.3.2选取。 4.3.3.3桥塔的塔柱断面一般为矩形，其阻力系数约2.7～2.0； 有圆角时可在2.2~1.8之间选取；前后两塔柱中心距小于4倍迎 风面边长时，总风荷载可按单柱风荷载的1.5倍取值。对特别重 要的桥梁或断面形状较复杂的桥塔应通过风洞试验测定阻力系 数。 4.3.3.4当缆索与缆索的中心间距为直径4倍以上时，每根缆索 的风荷载要独立考虑，其阻力系数为0.7。当主缆中心间距不到直

径的4倍时，不对两根缆索分别加载，而按阻力系数为1.0的一 帐 缆索来计算

4.3.3.5当吊杆的中心距离是直径的4倍以上时，每根吊杆的阻 力系数取为0.7。

3.3.5当吊杆的中心距离是直径的4倍以上时，每根吊杆的阻 系数取为0.7。

4.4.1.1抖振响应分析应考虑脉动风的空间相关和频率特征 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 或风洞试验得到。抖振分析应包括可能被紊流激发的主要振型 4.4.1.2第：阶振型的抖振惯性力峰值为：

4.4.1.1抖振响应分析应考虑脉动风的空间相关和频率特征以

或风洞试验得到。抖振分析应包括可能被紊流激发的主要振型。 4.4.1.2第阶振型的抖振惯性力峰值为：

4.4.1.2第：阶振型的抖振惯性力峰值为；

Fd（x）=m（x)a²go,（x)

F=√F²+F+..+F

中：F一总抖振内力，表示轴力、剪力或弯矩、扭矩（N或 N·m)； F一第：阶振型的内力贡献

5.1.1作用于悬索桥主梁上的风压引起的横向屈曲临界荷载 作用于加劲梁上。对单跨悬索桥，其一阶反对称型屈曲的临界风

U, = Kuf.B

(骨)) CDe kk +1 + C'B CH 3

其中：C一加劲梁阻力系数，需通过风洞试验得到； C'一一加劲梁升力系数的斜率，需通过风洞试验得到； E一扭弯频率比，E=f/f；

4.5.1.2横向屈曲设计表达式为：

对跨径较大的斜拉桥应验算横向风荷载作用下的静力稳定 性。

4.5.3悬索桥的静力扭转发散

悬索桥的扭转发散临界风速可按下式计算

2K。 Ud= > pB"C' 点

号) 穴 C'Mo M B πb2 b = 1= h ^ 7

风荷载加载方法和荷载组合

4.6.1.1主梁上的静力风荷载作用在主梁的形心位置。 4.6.1.2缆索、吊杆仅考虑横桥向的静力风荷载，并均匀分布在 构件的轴线上。 4.6.1.3桥墩及桥塔上的静力风荷载按塔高或墩高65%处的荷

.6.1.3桥墩及桥塔上的静力风荷载按塔高或墩高65%处的不 戴值均匀作用在轴线上

对悬臂施工的桥梁，除了对称加载外，还应考虑不对称加载 兄。不对称风压系数一般取为0.5。 .6.3风荷载参与永久荷载和其他可变荷载的组合可参照《公 矫涵设计通用规范》JTJ021一89）执行。

5 桥繁结构的动力特性

5.1.1结构动力特性分析的正确性取决于其力学模型，包括支承 条件能否真实地反映结构的工作行为，以及在对结构进行合理的 抽象和简化的过程中要保持结构的刚度和质量的等效性及其空间 分布。

分布。 5.1.2进行结构动力特性分析时，一般可采用线性空间有限元动 力分析程序。塔墩和主梁可离散为三维梁单元，斜拉桥或悬索桥的 索缆可离散为杆单元，但要计入初始恒载轴力的几何刚度，以免在 计算中出现不正常的柔索局部振动。 5.1.3对桥梁抗风设计最重要的是主梁最低阶对称和反对称的 竖向弯曲、侧向弯曲和扭转共六个模态。在斜拉桥中，主梁侧弯和 扭转往往是强烈耦合的，要避免将侧弯为主精带扭转的振型误认 为扭转振型。振型判断困难时建议对各阶振型分别计算其六个运 动方向的广义质量和质量惯性矩，通过相互比较可以更准确地判 断振型的性质。 5.1.4通过动力特性分析得到的主要自振频率最好和已建成的

5.1.2进行结构动力特性分析时，一般可采用线性空间有限元动

5.1、3对桥梁抗风设计最重要的是主采最低所对标和反对标 竖向弯曲、侧向弯曲和扭转共六个模态。在斜拉桥中，主梁侧弯 扭转往往是强烈耦合的，要避免将侧弯为主精带扭转的振型误 为扭转振型。振型判断困难时建议对各阶振型分别计算其六个 动方向的广义质量和质量惯性矩phc管桩施工组织设计，通过相互比较可以更准确地 断振型的性质。

5.1.4通过动力特性分析得到的主要自振频率最好和已建成

5.2主梁力学模型的选择

5.2.1最常用的主梁模型是单脊梁式模型，其轴线通过主梁断面

5.2.1最常用的主梁模型是单脊梁式模型，其轴线通过主梁断面

的扭心，整个主梁的刚度（拉伸刚度EA，二个方向的抗弯刚度 EJ，EJ，和绕轴线的自由扭转刚度EJa）以及分布质量m和质量 惯矩I集中在轴线上。双索面斜拉桥的主梁则通过短刚臂与拉索 相连接形成“鱼骨式”模型（图5.2.1），这种模型不能考虑主梁约 束扭转刚度的影响，因而适用于自由扭转刚度较大的闭口（单室或 多室）箱梁断面。 5.2.2具有分离边箱梁的半开口主梁断面可以采用双梁式模型 （图5.2.2），但在确定模型主梁的位置时不能简单地放在索面处 而要注意满足质量惯性矩的等效以及由边梁的竖向抗弯刚度所提 供的约束扭转刚度的等效。双梁式模型的缺点在于用刚性横梁连 接的平面框架在侧向是一个剪切型结构，难以处理侧向抗弯刚度 的等效。由于斜拉桥的侧向弯曲和扭转是强烈耦合的，因此侧向变 形的失真可能会影响起重要作用的基本扭频的精度。

的扭心，整个主梁的刚度（拉伸刚度EA，二个方向的抗弯刚度 EJ.，EJ，和绕轴线的自由扭转刚度EJa）以及分布质量m和质量 惯矩I集中在轴线上。双索面斜拉桥的主梁则通过短刚臂与拉索 相连接形成“鱼骨式"模型（图5.2.1），这种模型不能考虑主梁约 束扭转刚度的影响，因而适用于自由扭转刚度较大的闭口（单室或 多室）箱梁断面。

（图5.2.2），但在确定模型主梁的位置时不能简单地放在索面处， 而要注意满足质量惯性矩的等效以及由边梁的竖向抗弯刚度所提 供的约束扭转刚度的等效。双梁式模型的缺点在于用刚性横梁连 接的平面框架在侧向是一个剪切型结构，难以处理侧向抗弯刚度 的等效。由于斜拉桥的侧向弯曲和扭转是强烈耦合的，因此侧向变 形的失真可能会影响起重要作用的基本扭频的精度。

db13／t 2138-2014标准下载图5.2.1“鱼骨式"计算模式