建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 道路桥梁 Roads and Bridges 第44卷第3期 2017年2月
大 跨 度 半 拱 式 异 形 桥 梁 抗 风 性 能 研 究
王 锋 ， 赖 笑
(成都 理 工 大学工程 技术 学 院 ，四 川 乐山 614000)
[摘 要 ]主要研究有关大跨度半拱式异形桥梁抗风性能的问题，在分析大跨度半拱式异形桥梁设计现状的基础上，以实际
案例为依据，对其抗风性能进行了深入分析，从试验的角度 出发，提出提 高桥梁抗风性能的措施，并强调 了需要注意的有关问题。
[关键词 ]大跨度 ；半拱式 ；异形桥梁 ；抗风性能
[中图分类号 ]U441．2 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (2017)03-0131-02
Study on W ind Resistant Perform ance of Long·span
Sem i Arch Shaped Bridge
WangFeng，LaiXiao
[Abstract]This paper studies the long—span special—shaped bridge semi arch wind resistance problems，based on analyzing
the status quo of long-span special—shaped bridge design semi arch on the actual case as the basis，the wind resistant performance is
analyzed，from the point ofexperiment，put forward the measures to improve the wind resistance performance ofbridges，and stressed
the need to pay attention to the relevant issues．
[Keywords]large span；semi arch type；special-shaped bridge；wind resistance performance
工程领域技术水平的提高，使大跨度半拱式异形桥梁作
为一种新的桥梁形式开始出现。相对传统桥梁而言，大跨度
半拱式异形桥梁的建设具有极大的困难性，较大的跨度要求
其设计人员须从多角度出发，提高桥梁的稳定性，并增强其
抗风性能，方可使桥梁的各方面性能得到提高，避免出现坍
塌等事故。
1 大跨度半拱式异形桥梁设计现状
桥梁通常作为连接水域两岸的通道存在，是提高交通便
利性与畅通性的主要建筑物。为避免桥梁出现断裂而引发不
必要的安全事故，传统桥梁的建设在跨度以形状等方面都给
予了严格的控制，如其跨度大，须从其他方面入手，平衡各
方面的力学参数，使桥梁的稳定性得到提高，南京长江大桥
便属于大跨度桥梁的主要代表 [1】。
随着科学技术水平的不断提升，桥梁建设逐渐克服 了不
同的困难，使得大跨度桥梁的建设更加简单方面，近些年大
跨度桥梁的数量不断增加，同时，桥梁的形状也突破了传统
桥梁设计的限制，得到了极大的创新 [2]。
2 大跨度半拱式异形桥梁抗风性能研究
大跨度半拱式异形桥梁对力学参数设计方面的要求较高，
且受桥梁特点及外形的影响，须具有较强的抗风性能，才能
达到稳定性的标准 【3】。文章以某工程为例，对大跨度半拱式异
形桥梁抗风性能的有关问题进行了研究。
2．1 工程概况
国内某大跨度半拱式异形桥梁建筑工程，桥梁主梁宽达
45 m，以钢结构作为主要设计结构，材料强度较高，承载力较强。
桥梁 由主翼、次翼及主撑杆与次撑杆等组成，以主翼和次翼
为例，其参数分别如下 ：(1)主翼长 2．1m×98m，存在箱体，
宽度呈渐变趋势，最小为3．2m，最大为 17．53m，高度5．5m；(2)
次翼长2．1m×88m，同样存在箱体，宽度一致，不存在渐变，
均为1．6m。箱体高度存在渐变，小到0．7m，大到3．2m。
2．2 桥梁抗风性能
对桥梁抗风性能的研究，需通过风洞试验及全桥气弹模
型试验来完成。试验过程具体如下。 2．2．1 风洞试验
风洞试验应重点针对主翼与次翼展开。风洞试验 以节段
收稿日期 ：2016-10-26
作者简介 ：王锋 (1984一)，男，湖北天门人，讲师，主要研究方向
为土木工程专业的教学与研究。
模型试验为主。在过去很长一段时间内，节段模型试验对风
载荷参数的计算，主要通过三分力系数来实现，但受力矩等
因素的影响，上述计算方式极易导致计算结构与实际情况出
现偏差，最终导致工作人员无法确切地了解桥梁的抗风性能，
对桥梁造成了安全隐患 [4]。在考虑上述因素的基础上，决定采
用六分力方法实现对风载荷的计算，六分力坐标如图1所示。
图1 六分力坐标
采用上述六分力系数的方法实现对风载荷的计算，需改
变三分力系数下的节段模型划分方法，对节段模型进行重新
划分，因曲线实体具有重量，因此会产生重力，划分可按其
重力的方向作为标准来实现。采用上述划分方法的优势在于
能使计算过程更加简明，避免传统划分方式下不断变换坐标
体系的方式，提高了计算效率，且能促进计算结果准确度。
考虑上述划分方式，设计人员将主翼与次翼分别进行了划分，
前者分为6段，后者分为5段，通过对比例尺计算并将其缩小，
为抗风性能的测试提供了便利。
实际桥梁结构中，次翼位置分布在主梁的两侧，而主翼
的位置则处于主梁的中部。在分析桥梁抗风性能时，应综合
考虑主翼与次翼两者所
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