考虑抖振影响的大跨度桥梁静风稳定性分析(3)

n-脉动风的频率(Hz)；

nZf= (7) U(Z)

1 动力有限元法求解静风稳定

本文采用Newmark法求解结构的动力响应问题，用动力有限元法求解结构的静风稳定有一个问题要解决，即克服静风荷载阶跃激励对失稳临界风速的影响，本文解决方法是，在计算初期，采用大阻尼比使结构的响应峰值趋近于静力解，在结构响应平稳后，再恢复结构的真实阻尼以考虑抖振响应对发散临界风速的影响。

如图1所示，假设某一时候结构平衡状态下的平均风攻角为a0(x)，脉动风引起的附加攻角为

Δa(x,t)，a(x,t)为结构结构扭转抖振响应。

U0+u

图1 风攻角 Fig.1 Attack angle of wind

图1中U0为平均风速大小；u(t)为水平向脉动风；w(t)为垂直向脉动风。根据图1，结构某一断面特定时候所受的单位长度三分力按瞬时风轴坐标可表示为：

D′(x,t)=

1

ρU2(x,t) CD[α0+Δα(x,t)+α(x,t)] B 2

u*-气流剪切速度；

u*=

KU(Z)

(8) Z Zln

Z0

(3a)

L′(x,t)=

1

ρU2(x,t) CL[α0+Δα(x,t)+α(x,t)] B 2

(3b)

其中：K-无量纲常数，K=0.4；

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