中国桥梁工程的问题:
1. 中国桥梁工程的新技术
? 创新是设计的灵魂，中国缺少创新的激励机制 ? 盲目追求大跨和多少“之最”。国外的创新技术都是首先在中小跨度桥梁中实现的，
通过改进，再逐步推广到大跨度桥梁
? 中国的设计文件华而不实，对创新理念的说明不够
? 创新低俗化，甚至成了“创新泡沫”, 一座桥梁可能有250项创新成果我们在引进和
应用中有局部的改进，但原创技术很少。所用的技术大都是发达国家在上一世纪60-70年代高潮中所发明和创造的。
? 创新必须有技术储备，即有“投入、队伍和时间”三要素 ? 设计单位要尽快培养一支高水平的研发中心 2. 工程质量问题
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过于匆忙的设计周期带来遗憾和隐患
不合理造价造成层层分包、偷工减料甚至使用伪劣材料 施工装备落后，依靠大量民工作业 “中国建筑平均寿命仅28年”，“中国桥梁可能不到30年就要出现维修的高潮”(香港同行评论)
? 如泵送混凝土造成早期收缩裂缝, 不用防腐的面层配筋,梁桥跨中下挠，各向异性钢
桥面的疲劳裂缝等隐患
? 追求工期，盲目赶工(政绩工程)，缺少严格的监理制度 3. 桥梁经济问题
? 不耐久的桥梁是最大的浪费和不经济
? 不合理的通航要求和盲目追求跨度第一的浮夸心态造成不经济的大跨度桥梁得以频
频实施
? 缺少公平、公正的设计竞赛制度，不重视桥梁的经济性原则 ? 材料工业的落后，缺少使用高性能材料的动力，使经济指标落后由于桥梁耐久性差，
造成日后维护费用的增加，从全寿命的观点看并不经济 4. 桥梁美学问题
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由于在低级航道上盲目追求大跨,失去了最重要“比例美” 缺少和建筑师的合作交流，不重视景观价值和美学考虑 材料等级落后，造成“肥梁胖柱”，使造型缺少美感 创新动力不足, 相互模仿抄袭, 造成“千桥一面”、“千箱一面” 不注意主桥和引桥梁高的协调, 造成突变, 失去“和谐美”
? 不注意局部的线条和阴影处理, 使造型显得呆板、笨拙 5 管理问题（管理层问题）
长官意志不规范的业主行为
抗风与抗震的必要性
1）大跨桥梁的轻柔化2）中小桥梁的刚硬化
抗风与抗震对于桥梁工程师意义
1）意识到不同种类桥梁的潜在问题（长大桥的风，地震，中小桥梁的地震，裂缝，混凝土徐变）
2）简单技术问题的理解（风越大，桥梁越危险？内地桥梁不存在风的问题？地震时桥梁不能倒塌？）
建筑结构风工程内容:静风荷载动力问题舒适度其他（通风问题，啸叫） 桥梁结构风工程内容:静力问题动力问题其他（拉索，桥塔，行车安全）
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分类 现象 作用机制 平均风的静风压产生的阻静（阵）风载引起的内力和变形 静力 作用 静力不稳定 横向屈曲 抖振（紊流风的惯性分量） 限幅振动 涡激共振 动力 作用 自激 振动 驰振 单自由度 扭转颤振 古典耦合振动 二自由度 发散 振动 扭转发散 力、升力和扭转力矩作用（紊流风的背景分量） 静（扭转）力矩作用 静阻力作用 紊流风作用 漩涡脱落引起的涡激力作用 自激力的气动负阻尼效应－ 阻尼驱动 自激力的气动刚度驱动
风工程研究方法:风洞试验CFD数值模拟（Computational Fluid Dynamics）实地观测 风:风是空气相对于地球表面的运动，气象学上将平行于地表的运动叫风/ 风的成因:大气压差（地球表面不均匀加热）地球转动其他（焚风） 由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同，在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风，称为季风。形成季风最根本的原因，是由于地球表面性质不同，热力反映有所差异引起的。由海陆分布、大气环流、大地形等因素造成的，以一年为周期的大范围的冬夏季节盛行风向相反的现象。
龙卷风成因：能产生龙卷风的巨型积雨云，云顶的正电量，云底的负电量。云团跟地面形成强大电场。正电荷云团从云底向下伸出，负电荷的空气从四周汇聚而进行电中和。底部漏斗云，其周围的空气高速地旋转 风特性的实验室模拟-被动措施
(1)尖劈旋涡发生器 + 地面粗糙元 ( + 地面档板) 优点：简便、易调，模拟风剖面及紊流强度较易实现
缺点：模拟紊流功率谱稍困难模拟紊流尺度困难 (限制几何缩尺选取) (2)格栅法
优点：简单、可模拟风速剖面及高紊流强度
缺点：风场均匀性差模拟紊流功率谱密度和紊流尺度困难 风特性的实验室模拟-主动措施
(1)可控涡旋发生器集群法(日本宫崎大学)(2)可控翼栅法(克罗拉多大学，Cermak教授) 优点：装置可由计算机控制其流场品质参数
缺点：装置复杂、昂贵调试困难，难以装、拆只适用于较小截面试验段风洞 主梁涡振：危害
疲劳破坏桥面行车舒适度诱发失稳破坏（高风速区） 特点
在低风速区区间振动振幅较小断面形状密切相关阻尼大小影响产生 制振措施
安装TMD增设气动措施 经典颤振（弯扭耦合颤振）
竖弯模态和扭转模态相互耦合的弯扭耦合颤振，常发于扁平流线型桥梁断面。 分离流扭转颤振（单自由度扭转颤振，失速颤振）
以扭转模态为主的颤振，常发生于钝体桥梁断面，如槽型、工字型断面。 影响桥梁颤振的主要因素:1.扭弯频率??ft比越大，颤振临界风速越高,2.质量及质量惯矩fhm、Im越大，颤振临界风速越高.3.结构阻尼对于分离流扭转颤振，扭转阻尼比越大，颤振临界风速越高；对于弯扭耦合颤振，结构阻尼对颤振的影响较小。4.主梁气动外形5主梁振型 关于振型的选取:在二维颤振计算中，正确的选取竖弯模态和扭转模态十分重要。通常桥梁的弯扭耦合颤振总是以第一对称竖弯模态与第一对称扭转模态的组合、或者第一反对称竖弯模态和第一反对称模态的组合为控制模态。
抗风设计中颤振稳定性的检验: 1. 颤振稳定性检验准则：Vcr?[Vcr]式中颤振检验风速:
[Vcr]?K?fVd
K为安全系数，取１.２；
mf为考虑风速脉动影响及水平相关特性的无量纲修正系数； Vd为设计基准风速； 抖振的定义（Buffeting）:
由风中紊流成份诱发桥梁产生的一种强迫振动。
抖振是一种限幅振动，不会引起结构灾难性的破坏，但其发生频度较高，持久的振动会引起构件疲劳，过大的振幅或加速度可能导致行人不舒适，危及高速行车安全，甚至使构件发生强度破坏。
紊流包括自然大气中的紊流、结构物自身引起的特征紊流以及以由相邻结构物尾流产生的紊流，通常所说的抖振是指由自然大气中的紊流引起的。 自然大气中的紊流可近似看作平稳随机过程，抖振响应可基于随机振动理论进行频域或时域分析。
气动弹性效应，细高、细长结构 频域抖振分析理论:
抖振由大气紊流引起假定竖向和扭转模态之间不存在耦合Davenport分析方法Scanlan分析方法YK Lin分析方法多模态耦合分析方法全耦合分析方法基于复模态技术的多模态耦合分析方法 气动导纳:
气动导纳反映了由风速到风压过程中气动力的非定常特性，主要表现在以下两个方面： 1）紊流的空间相关特性决定了气动力沿断面的相互补偿，即气动力具有断面的相关性。 2) 仅当风速的脉动波长大于约10倍结构特征长度时，气流才上拟定常的，否则气动力将与频率有关
Davenport在假定紊流分量的比尺为
1U时，给出了宽度和高度大致相等断面的气动导纳 7n?????22?7??2?7??1?e?
?7?位移响应 用振型分解法，将结构的振动位移反应和脉动风引起的空气力都按广义坐标展开成振型的级数形式，则结构的运动方程将解耦成各阶振型的广义坐标形式 结构的内力响应 求得了结构的振型位移后，由位移求内力的过程将是一介静力学的问题，根据力和位移的关系可求出内力功率谱及响应方差。 抖振反应的概率评价 根据得到的脉动风引起的抖振位移的反应和内力反应的统计量（功率谱，方差等），按适当的概率分布理论推算最大期望值，并由此进行概率评价。 评价 Davenport先基于随机振动理论提出频域抖振分析理论，引入联合接受函数来描述气动力沿跨向的相关性，用气动导纳函数来表达气动力的非定常特性。但对自激力考虑不足，粗略地考虑了气动阻尼的影响忽略了气动刚度的影响及气动耦合效应。 频域分析方法的局限性
结构为线弹性，系统为时不变（对风敏感结构，通常较柔，其非线性行为不容忽视） 各运动分量间的耦合效应较难考虑
当结构质量中心、转动中心及气动力中心不重合时难以考虑
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