考虑风场脉动分量方向性的大跨悬索桥抖振时域分析

来源：振动与冲击杂志2025年第24期北京时间：

作者：吴波,，徐鸣馨，辛景舟xinjz@cqjtu,，程崇晟,，吴凤波,，于和路,

单位：1.重庆交通大学土木工程学院，重庆400074；2.重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室，重庆400074

摘要：传统的大跨度桥梁抖振分析通常依赖于等效式气动导纳（E-AAF），认为气动导纳的纵向和竖向分量相等，该假定可能因复杂的流固作用而导致难以预测的计算误差。为了在抖振分析中区分风场纵向和竖向脉动分量的不同贡献，基于前期研究已得到的分离式气动导纳（包括纵向分量u-AAF、竖向分量w-AAF），首先在脉动风场模拟中对u-AAF、w-AAF进行时域化处理，得到考虑了风场纵向、竖向脉动分量不同贡献的抖振力时程，然后基于ANSYS开展了大跨悬索桥抖振响应时域分析，评估了基于等效式气动导纳所得抖振响应的误差。结果表明，低频区域气动导纳较高频区域气动导纳对于竖向抖振响应的贡献更大。在0°风攻角下，等效式气动导纳所得抖振响应误差很小（1.94%）；而在2°~8°风攻角下，等效式气动导纳所得抖振响应误差为26.39%~61.20%，其中4°风攻角时误差最大。可见，以往抖振分析中将风场纵向、竖向脉动分量视为等效将高估实际抖振响应，大跨度桥梁抖振分析应考虑风场脉动分量的方向性差异。<br>

关键词：桥梁抖振；气动导纳；紊流风场脉动分量；抖振时域分析