張新軍,周 楠,郁 聰,趙晨陽(yáng)

(浙江工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院,浙江 杭州 310023)

當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外懸索橋廣泛采用雙塔結(jié)構(gòu)。為滿足目前跨海橋梁建設(shè)的需求,懸索橋必須采用更大的跨徑跨越既深又寬的海峽以降低錨碇和下部結(jié)構(gòu)的建造成本,其中無(wú)共用錨碇的多塔多跨懸索橋成為最具可行性的解決方案之一。已有研究表明:在一定條件下,多塔懸索橋可能比其他橋梁結(jié)構(gòu)形式更適合于橋址,即使跨度達(dá)到2 000～3 000 m也是一種經(jīng)濟(jì)的解決方案[1]。在多塔多跨懸索橋中,尤以三塔懸索橋更受到青睞和關(guān)注,屢屢在國(guó)內(nèi)外大跨度橋梁方案設(shè)計(jì)中被提出,并相繼在江蘇省泰州市、安徽省馬鞍山市和武漢市鸚鵡洲等跨越長(zhǎng)江大橋中得到成功應(yīng)用。三塔懸索橋邊塔雖然能夠從錨碇處引出的背索得到有效約束,但是中塔的縱向約束比較薄弱,因此結(jié)構(gòu)整體剛度小于傳統(tǒng)的雙塔懸索橋,成為一種更加柔性的結(jié)構(gòu)體系。由于三塔懸索橋結(jié)構(gòu)剛度較小,其對(duì)風(fēng)的作用更加敏感。風(fēng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的作用包含風(fēng)的靜力作用和動(dòng)力作用兩個(gè)方面,前者主要是靜風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的變形和穩(wěn)定性問題,而后者主要是動(dòng)力風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的顫振和抖振問題,其中顫振是一種發(fā)散性振動(dòng),一旦形成會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成如1940年美國(guó)塔科馬懸索橋的風(fēng)毀事故,因此成為三塔懸索橋抗風(fēng)研究的首要問題。迄今為止,對(duì)于三塔懸索橋的系統(tǒng)研究主要集中在靜力性能、結(jié)構(gòu)體系、中塔合理剛度和動(dòng)力性能等方面[2-5],同時(shí)也開展了一些顫振方面研究[6-10]。已有的三塔懸索橋抗風(fēng)研究都是針對(duì)法向風(fēng)情況,即風(fēng)的來(lái)流方向與橋軸線正交。大跨度橋梁在確定橋位時(shí),通常使橋軸線的法向偏離橋址處的主風(fēng)向,內(nèi)地山區(qū)或復(fù)雜地形地區(qū)的橋梁其所受的自然風(fēng)方向復(fù)雜多變,沿海地區(qū)橋梁經(jīng)常遭受風(fēng)向多變的臺(tái)風(fēng)侵襲,現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速觀測(cè)也表明橋梁所受強(qiáng)風(fēng)的作用方向大多偏離橋跨法向,即實(shí)際情形中橋梁通常遭受斜風(fēng)作用。已有分析和風(fēng)洞試驗(yàn)研究表明在斜風(fēng)作用下雙塔懸索橋的顫振穩(wěn)定性最差[11]。因?yàn)槿宜鳂虻慕Y(jié)構(gòu)剛度比傳統(tǒng)的雙塔懸索橋更小,所以迫切需要研究斜風(fēng)作用下三塔懸索橋施工至成橋全過程的顫振問題,以確保其抗風(fēng)安全性。

目前,學(xué)者們針對(duì)雙塔懸索橋開展了為數(shù)不多的斜風(fēng)下的顫振穩(wěn)定性研究,主要采用平均風(fēng)分解法和斜截面法這兩種方法。平均風(fēng)分解法將斜風(fēng)分解為與橋跨方向垂直的余弦分量和與橋跨方向平行的正弦分量,通常忽略正弦分量的影響,采用傳統(tǒng)方法求得余弦分量下的顫振臨界風(fēng)速后反算出斜風(fēng)下的顫振臨界風(fēng)速,該方法通常稱為“余弦法則”,其隱含著法向風(fēng)作用下結(jié)構(gòu)顫振穩(wěn)定性最低的假定。根據(jù)余弦法則,顫振臨界風(fēng)速隨著風(fēng)偏角的增大而逐漸提高。Zhu[12]通過斜風(fēng)下青馬大橋顫振穩(wěn)定性的風(fēng)洞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同風(fēng)攻角下顫振臨界風(fēng)速隨風(fēng)偏角的增大均呈現(xiàn)波動(dòng)變化特征,且在斜風(fēng)情況下達(dá)到最小值。針對(duì)當(dāng)前懸索橋加勁梁大多采用流線型箱形截面,朱樂東等[13]通過斜節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究了不同風(fēng)攻角下流線型箱形截面在斜風(fēng)作用下的顫振穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)在非零風(fēng)攻角下箱形截面的流線形變差,顫振臨界風(fēng)速隨著風(fēng)偏角增大而波動(dòng)變化,最小值一般出現(xiàn)在斜風(fēng)作用情形。高偉[14]以南京長(zhǎng)江四橋?yàn)檠芯繉?duì)象,基于斜風(fēng)下節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)對(duì)扁平閉口箱梁顫振穩(wěn)定性進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)在非零風(fēng)攻角下雖然隨風(fēng)偏角增大顫振臨界風(fēng)速呈現(xiàn)波動(dòng)變化特征,但是沒有明顯的規(guī)律,在斜風(fēng)下顫振臨界風(fēng)速達(dá)到最小值,同法向風(fēng)情況相比降幅約5%。Zhu等[15]針對(duì)扁平閉口箱梁、扁平π型梁、雙主梁和桁架等典型主梁斷面開展斜節(jié)段模型試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)顫振臨界風(fēng)速隨著風(fēng)偏角的增大呈波浪形變化,且變化規(guī)律在很大程度上取決于斷面形狀和風(fēng)攻角,在±3°風(fēng)攻角范圍內(nèi)斜風(fēng)作用使得上述4種斷面的顫振臨界風(fēng)速分別降低6%,2%,8%和7%,最小顫振臨界風(fēng)速對(duì)應(yīng)的風(fēng)偏角在4°～15°。為改善1 088 m主跨桁架加勁梁懸索橋的顫振穩(wěn)定性,Zhu等[16]通過斜節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究了上下中央穩(wěn)定板對(duì)斜風(fēng)下顫振穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)情況下風(fēng)偏角居于5°～10°時(shí),顫振臨界風(fēng)速最低。雖然前期主要通過試驗(yàn)和數(shù)值分析方法開展了斜風(fēng)下雙塔懸索橋成橋狀態(tài)的顫振穩(wěn)定性研究,但是在數(shù)值分析時(shí)都采用多模態(tài)耦合的方法,忽略了靜風(fēng)作用的影響。已有研究表明靜風(fēng)作用對(duì)雙塔懸索橋成橋尤其是施工狀態(tài)的顫振穩(wěn)定性影響顯著[17]。對(duì)于結(jié)構(gòu)更加柔性的三塔懸索橋,斜風(fēng)下成橋和施工狀態(tài)的顫振穩(wěn)定性如何則未見相關(guān)的研究報(bào)道。為此,運(yùn)用考慮靜風(fēng)作用和全模態(tài)耦合影響的斜風(fēng)作用下大跨度橋梁三維精細(xì)化顫振分析程序(Nflutter-sw),以泰州長(zhǎng)江大橋?yàn)楣こ瘫尘?分析了斜風(fēng)下成橋狀態(tài)和加勁梁從跨中向兩側(cè)橋塔對(duì)稱架設(shè)全過程的顫振穩(wěn)定性,揭示了斜風(fēng)和靜風(fēng)作用對(duì)成橋和施工狀態(tài)三塔懸索橋顫振穩(wěn)定性的影響,為三塔懸索橋的抗風(fēng)研究提供理論參考。

1 斜風(fēng)下大跨度橋梁精細(xì)化三維顫振分析程序

斜風(fēng)作用下三塔懸索橋的顫振穩(wěn)定性分析采用斜風(fēng)下大跨度橋梁三維精細(xì)化顫振分析程序Nflutter-sw[18],該程序基于斜節(jié)段的靜風(fēng)荷載和自激氣動(dòng)力計(jì)算模型,考慮斜靜風(fēng)作用引起的結(jié)構(gòu)剛度變化以及作用于結(jié)構(gòu)上的靜風(fēng)荷載和自激氣動(dòng)力的非線性變化、三維效應(yīng)(簡(jiǎn)稱靜風(fēng)效應(yīng))及全模態(tài)耦合效應(yīng),通過外部風(fēng)速循環(huán)和內(nèi)部頻率迭代的增量迭代法求解結(jié)構(gòu)的顫振臨界風(fēng)速,程序計(jì)算流程如圖1所示。

圖1 Nflutter-sw程序計(jì)算流程

2 橋梁簡(jiǎn)介

泰州長(zhǎng)江大橋的實(shí)景、立面布置圖和加勁梁標(biāo)準(zhǔn)截面如圖2所示。其主橋?yàn)槿煽绲踹B續(xù)鋼箱梁懸索橋,橋跨布置為390 m+2×1 080 m+390 m[19]。加勁梁采用流線型鋼箱梁,寬39.1 m,橋面中心線處梁高3.5 m。主纜矢跨比為1∶9,兩側(cè)主纜中心距為34.8 m,吊桿縱橋向間距為16 m。邊塔采用鋼筋混凝土門式框架橋塔,縱橋向呈單柱形,塔高178 m。中塔采用鋼結(jié)構(gòu),橫橋向?yàn)殚T式框架結(jié)構(gòu),縱橋向呈人字形,塔高194 m。加勁梁與中塔之間設(shè)置縱向彈性索。

3 斜風(fēng)作用下三塔懸索橋成橋狀態(tài)顫振分析

由于泰州長(zhǎng)江大橋未進(jìn)行斜風(fēng)下主梁節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn),鑒于該橋主梁與南京長(zhǎng)江三橋主梁極為相似,在此引用了南京長(zhǎng)江三橋主梁成橋狀態(tài)斜節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)得的氣動(dòng)力參數(shù)[20]開展斜風(fēng)下三塔懸索橋的顫振分析。為了說(shuō)明引用的合理性,在法向風(fēng)(0°風(fēng)偏角)下,分別采用南京長(zhǎng)江三橋與泰州長(zhǎng)江大橋的氣動(dòng)力參數(shù)[19],采用Nflutter-sw程序計(jì)算得到不同初始風(fēng)攻角下的顫振臨界風(fēng)速,并與泰州長(zhǎng)江大橋節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如表1所示。由表1可知:法向風(fēng)下各初始風(fēng)攻角下采用南京長(zhǎng)江三橋和泰州長(zhǎng)江大橋氣動(dòng)力參數(shù)得到的顫振臨界風(fēng)速基本一致,說(shuō)明南京長(zhǎng)江三橋主梁成橋狀態(tài)氣動(dòng)力參數(shù)能夠很好地反映泰州長(zhǎng)江大橋成橋狀態(tài)的顫振穩(wěn)定性,分析是可行的。另外,程序計(jì)算與該橋節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果也比較相符,表明Nflutter-sw計(jì)算程序是可靠的。

表1 不同氣動(dòng)力參數(shù)計(jì)算的顫振臨界風(fēng)速

為了探究斜風(fēng)和靜風(fēng)作用對(duì)三塔懸索橋成橋狀態(tài)顫振穩(wěn)定性的影響,在0°和±3°初始風(fēng)攻角和0°～25°初始風(fēng)偏角下,進(jìn)行不同初始風(fēng)攻角α0和初始風(fēng)偏角β0組合工況的顫振分析。各初始風(fēng)攻角下顫振臨界風(fēng)速Uf隨初始風(fēng)偏角增大的變化情況如圖3所示。

圖3 各初始風(fēng)攻角下顫振臨界風(fēng)速隨初始風(fēng)偏角增大的變化情況

由圖3可知:不同風(fēng)攻角下,顫振臨界風(fēng)速雖然隨風(fēng)偏角增大的變化趨勢(shì)各不相同,但是均呈波動(dòng)起伏變化特征,并非如斜風(fēng)分解法所述的單調(diào)遞增的變化趨勢(shì),最低顫振臨界風(fēng)速分別出現(xiàn)在10°(-3°風(fēng)攻角),20°(0°風(fēng)攻角)和0°(+3°風(fēng)攻角)風(fēng)偏角下,說(shuō)明斜風(fēng)作用對(duì)三塔懸索橋的顫振穩(wěn)定性更為不利。同一風(fēng)攻角下,考慮和不考慮靜風(fēng)作用的顫振臨界風(fēng)速隨風(fēng)偏角增加的變化趨勢(shì)則總體一致,說(shuō)明靜風(fēng)作用除影響顫振臨界風(fēng)速外,并不會(huì)改變其變化趨勢(shì)。為了探究靜風(fēng)作用對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響,靜風(fēng)作用對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響率如表2所示,各初始風(fēng)攻角和風(fēng)偏角下的靜風(fēng)作用影響率ηw計(jì)算式為

表2 靜風(fēng)作用對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響率

(1)

為了揭示斜風(fēng)作用對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響,斜風(fēng)作用對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響如表3所示。表3給出了各初始風(fēng)攻角下的最低顫振臨界風(fēng)速、斜風(fēng)作用影響率ηβ以及斜風(fēng)與靜風(fēng)綜合作用影響率ηwβ,表達(dá)式分別為

表3 斜風(fēng)作用對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響

(2)

(3)

由表3可知:相較于法向風(fēng)作用,斜風(fēng)作用下線性顫振臨界風(fēng)速最大降幅達(dá)3.1%,3個(gè)攻角下的平均降幅為1.3%,說(shuō)明斜風(fēng)作用對(duì)三塔懸索橋顫振穩(wěn)定性的影響不顯著。在靜風(fēng)作用影響后,最低顫振臨界風(fēng)速進(jìn)一步減少,考慮靜風(fēng)和斜風(fēng)作用的綜合影響后各初始風(fēng)攻角下的顫振臨界風(fēng)速最大降幅達(dá)14.9%,3個(gè)初始風(fēng)攻角下的平均降幅為11.1%,可見靜風(fēng)和斜風(fēng)綜合作用對(duì)三塔懸索橋成橋狀態(tài)顫振穩(wěn)定性的影響顯著,顫振分析時(shí)需要準(zhǔn)確考慮。

4 斜風(fēng)作用下三塔懸索橋施工狀態(tài)顫振分析

三塔懸索橋加勁梁架設(shè)主要有如圖4所示的兩種順序,即由跨中至兩側(cè)橋塔對(duì)稱拼裝和分別從邊塔和中間橋塔向跨中對(duì)稱拼裝。泰州長(zhǎng)江大橋的加勁梁架設(shè)采用由兩個(gè)主跨跨中分別向中塔和兩側(cè)邊塔對(duì)稱拼裝的架設(shè)順序,筆者將針對(duì)這種架設(shè)順序開展斜風(fēng)作用下架設(shè)全過程的顫振分析,揭示主梁架設(shè)期顫振穩(wěn)定性的變化趨勢(shì),探討斜風(fēng)和靜風(fēng)作用對(duì)三塔懸索橋施工狀態(tài)顫振穩(wěn)定性的影響。

圖4 三塔懸索橋橋面主梁架設(shè)順序

為了說(shuō)明采用南京長(zhǎng)江三橋施工狀態(tài)主梁氣動(dòng)力參數(shù)分析泰州長(zhǎng)江大橋主梁架設(shè)期顫振穩(wěn)定性的可行性,在0°初始風(fēng)攻角的法向風(fēng)作用下,采用Nflutter-sw程序計(jì)算各個(gè)主梁架設(shè)期的顫振臨界風(fēng)速,并與泰州長(zhǎng)江大橋施工過程全橋氣動(dòng)彈性模型風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果[24]對(duì)比,結(jié)果如圖5所示。考慮到鉸接法施工的三塔懸索橋施工期加勁梁段間的臨時(shí)連接剛度與成橋狀態(tài)相比嚴(yán)重削弱,主梁架設(shè)期顫振分析時(shí)加勁梁的豎向和橫向彎曲剛度以及扭轉(zhuǎn)剛度分別取成橋狀態(tài)對(duì)應(yīng)剛度的10%,50%,80%[10]。由圖5可知:采用南京長(zhǎng)江三橋施工狀態(tài)主梁氣動(dòng)力參數(shù)分析得到的主梁架設(shè)過程顫振穩(wěn)定性變化趨勢(shì)同試驗(yàn)結(jié)果基本相同,且數(shù)值也非常接近,說(shuō)明了南京長(zhǎng)江三橋施工狀態(tài)主梁氣動(dòng)力參數(shù)能夠較好地反映泰州長(zhǎng)江大橋施工狀態(tài)的顫振穩(wěn)定性,同時(shí)再次說(shuō)明了Nflutter-sw程序的可靠性。

圖5 0°風(fēng)攻角法向風(fēng)下主梁架設(shè)過程顫振臨界風(fēng)速的變化趨勢(shì)

在-3°,0°和+3°初始風(fēng)攻角下,運(yùn)用Nflutter-sw程序進(jìn)行了0°～25°初始風(fēng)偏角范圍內(nèi)主梁架設(shè)全過程的顫振分析,顫振臨界風(fēng)速隨主梁拼裝率γ增加的變化情況如圖6所示。圖6中虛線為不考慮靜風(fēng)作用的顫振臨界風(fēng)速;實(shí)線為考慮靜風(fēng)作用的顫振臨界風(fēng)速。由圖6可知:各初始風(fēng)偏角下主梁架設(shè)過程考慮和不考慮靜風(fēng)作用的顫振臨界風(fēng)速變化規(guī)律基本類似,均呈現(xiàn)先急劇增大再急劇減小最后緩慢增長(zhǎng)的變化規(guī)律,說(shuō)明靜風(fēng)作用不會(huì)改變?nèi)宜鳂蚴┕顟B(tài)顫振穩(wěn)定性的演變趨勢(shì)。主梁架設(shè)期顫振臨界風(fēng)速在主梁拼裝率30%附近達(dá)到第一個(gè)峰值,在主跨合攏后達(dá)到第2個(gè)峰值,但主梁拼裝率在20%以下和40%～80%的顫振臨界風(fēng)速均較低,成為顫振穩(wěn)定性薄弱的主梁架設(shè)期。

圖6 斜風(fēng)作用下主梁架設(shè)過程顫振臨界風(fēng)速的變化趨勢(shì)

各主梁架設(shè)階段的顫振臨界風(fēng)速隨著初始風(fēng)偏角的增大呈波動(dòng)變化特征,并非如斜風(fēng)分解法所述的單調(diào)變化趨勢(shì),主梁架設(shè)過程考慮和不考慮靜風(fēng)作用的最低顫振臨界風(fēng)速minUf的變化情況如圖7所示。由圖7可知:各風(fēng)攻角下主梁架設(shè)過程考慮和不考慮靜風(fēng)作用的最低顫振臨界風(fēng)速的變化規(guī)律基本一致,說(shuō)明靜風(fēng)作用雖然不會(huì)改變主梁架設(shè)期顫振穩(wěn)定性的變化規(guī)律,但是會(huì)影響顫振臨界風(fēng)速值,此外最低顫振臨界風(fēng)速均在0°和5°初始風(fēng)偏角下出現(xiàn)。-3°初始風(fēng)攻角下,靜風(fēng)作用使得主梁架設(shè)過程的顫振臨界風(fēng)速略有增加,但增幅不大,最低顫振臨界風(fēng)速均出現(xiàn)在5°初始風(fēng)偏角下;0°初始風(fēng)攻角下,靜風(fēng)作用的影響明顯降低了主梁架設(shè)過程的顫振臨界風(fēng)速,最低顫振臨界風(fēng)速以5°初始風(fēng)偏角下出現(xiàn)最多,其次是法向風(fēng)情況;+3°初始風(fēng)攻角下,靜風(fēng)作用使得主梁架設(shè)過程的顫振臨界風(fēng)速有明顯降低,最低顫振臨界風(fēng)速主要出現(xiàn)在0°初始風(fēng)偏角下,其次是5°初始風(fēng)偏角。

圖7 斜風(fēng)作用下主梁架設(shè)過程最低顫振臨界風(fēng)速變化情況

為了清楚地了解斜風(fēng)和靜風(fēng)作用對(duì)主梁架設(shè)過程顫振穩(wěn)定性的影響程度,表4給出了主梁架設(shè)過程斜風(fēng)和靜風(fēng)作用對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響率。由表4可知:各初始風(fēng)攻角下斜風(fēng)和靜風(fēng)作用對(duì)主梁架設(shè)過程顫振臨界風(fēng)速的影響規(guī)律有所不同,-3°初始風(fēng)攻角下主要受斜風(fēng)作用影響,靜風(fēng)作用的影響非常有限,0°和+3°初始風(fēng)攻角下的影響規(guī)律則與之相反。與法向風(fēng)情況相比,斜風(fēng)作用使得各初始風(fēng)攻角下主梁架設(shè)過程的顫振臨界風(fēng)速都有明顯的下降,各初始風(fēng)攻角下受斜風(fēng)作用的影響最大降幅分別達(dá)到了20.5%(-3°),20%(0°)和10.2%(+3°),主梁架設(shè)全過程的平均降幅分別為15.5%(-3°),4.4%(0°)和1.8%(+3°),與表3的成橋狀態(tài)相比斜風(fēng)作用對(duì)主梁架設(shè)過程的顫振穩(wěn)定性影響更大。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考慮靜風(fēng)作用影響后,顫振臨界風(fēng)速的降幅進(jìn)一步加大,各初始風(fēng)攻角下受斜風(fēng)和靜風(fēng)綜合作用的影響最大降幅分別達(dá)到了19.5%(-3°),23%(0°)和14.7%(+3°),主梁架設(shè)全過程的平均降幅分別為14.5%(-3°),8.7%(0°)和8.6%(+3°),與表3的成橋狀態(tài)相比,斜風(fēng)和靜風(fēng)綜合作用影響率明顯增大,因此說(shuō)明主梁架設(shè)過程中,三塔懸索橋顫振穩(wěn)定性受斜風(fēng)和靜風(fēng)綜合作用的影響更顯著,尤其需要重視斜風(fēng)和靜風(fēng)綜合作用產(chǎn)生的不利影響。

表4 主梁架設(shè)過程斜風(fēng)和靜風(fēng)作用對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響率

5 結(jié) 論

以泰州長(zhǎng)江大橋?yàn)槔?采用考慮靜風(fēng)作用和全模態(tài)耦合效應(yīng)影響的斜風(fēng)作用下大跨度橋梁三維精細(xì)化顫振分析程序(Nflutter-sw),在0°和±3°初始風(fēng)攻角以及0°～25°初始風(fēng)偏角下,分析了成橋狀態(tài)和加勁梁由主跨跨中向兩側(cè)橋塔對(duì)稱架設(shè)全程的顫振穩(wěn)定性,揭示了斜風(fēng)和靜風(fēng)作用對(duì)三塔懸索橋顫振穩(wěn)定性的影響,并得出了以下主要結(jié)論:三塔懸索橋成橋和施工狀態(tài)的顫振臨界風(fēng)速都隨著風(fēng)偏角的增大呈現(xiàn)起伏變化特征,并非如平均風(fēng)分解法所述的單調(diào)遞增的變化規(guī)律,最低顫振臨界風(fēng)速大多出現(xiàn)在斜風(fēng)情況;斜風(fēng),特別是靜風(fēng)作用,會(huì)顯著降低三塔懸索橋成橋狀態(tài)的顫振穩(wěn)定性,靜風(fēng)作用導(dǎo)致3個(gè)初始風(fēng)攻角下的顫振臨界風(fēng)速平均降幅為6.4%,斜風(fēng)和靜風(fēng)共同作用則進(jìn)一步劣化橋梁的顫振穩(wěn)定性,與法向風(fēng)情況相比,3個(gè)初始風(fēng)攻角下顫振臨界風(fēng)速的平均降幅達(dá)11.1%,影響顯著;斜風(fēng)和靜風(fēng)作用雖然均不會(huì)改變?nèi)宜鳂蚣觿帕杭茉O(shè)過程顫振穩(wěn)定性的演變規(guī)律,但是都會(huì)導(dǎo)致施工狀態(tài)顫振臨界風(fēng)速的進(jìn)一步降低,各初始風(fēng)攻角下斜風(fēng)作用使得主梁架設(shè)全過程的顫振臨界風(fēng)速分別平均降低了15.5%(-3°),4.4%(0°)和1.8%(+3°),而斜風(fēng)和靜風(fēng)的共同作用使得主梁架設(shè)全過程的顫振穩(wěn)定性進(jìn)一步降低,各初始風(fēng)攻角下主梁架設(shè)全過程的平均降幅分別達(dá)14.5%(-3°),8.7%(0°)和8.6%(+3°),影響更為突出。因此,三塔懸索橋成橋特別是施工狀態(tài)顫振分析必須綜合考慮斜風(fēng)和靜風(fēng)作用及其產(chǎn)生的不利影響。