天气预报15天

风除对交通运营形成直接影响外，也对交通设施产生影响，有时还会造成毁灭性的事故，这一点正在逐步为人们所认识。当气流遇到交通设施阻碍时，就形成髙压气幕，风速越大，对交通设施产生的压力越大，从而使交通设施(如桥梁)产生变形和振动。交通设施如果设计风参数采用不当，会产生过大变形，或者使结构局部破坏甚至整体破坏。国际著名的风工程专家达文波特教授援引联合国的统计资料指出：“约半数以上的自然灾害与风有关”。

　　风对交通设施的影响，尤对高、大、细、长等柔性结构更为显著，如现 代大桥高、长、柔的结构特点使得其对风的作用更为敏感，风荷载在现代桥梁设计中至关重要，已成为支配性因素。桥梁上部结构的抗风稳定性是大跨度桥梁需要解决的主要问题之一。风对交通设施的作用是多方面的，受到风的自然特性、交通设施的动力特性以及风和交通设施的相互作用的制约，其作用相当复杂。

　　在风的作用下将产生以下结果：①使交通设施或构件产生过大的内力和不稳定;②使交通设施产生过大的挠度或变形;③反复的风振动作用引起交通设施或构件的疲劳损坏。

　　从工程抗风设计的角度来看，在顺风向时，可以把自然风分解为平均风 (稳定风)和脉动风(阵风脉动)两部分，分别考虑他们对交通设施的作用。 平均风为长周期，周期大大地大于结构自振周期，作用性质相当于静力。而脉动风是由于风的不规则引起，其周期短，作用性质是动力的，引起结构的振动(结构风振〕。因此，风对交通设施的作用包括风荷载的静力作用和风引起的交通设施的动力振动。在横风向时，由于空气的黏性和流速，在结构的尾部会产生流体涡旋规则或不规则脱落，产生横向振动，偏心时还产生扭转振动。研究发现：涡旋脱落的产生与结构的截面形状和雷诺数有关， 不同的雷诺数范围出现不同形式的流体的涡旋脱落和结构的风致振动。

　　风的静力作用可使交通设施产生应力、变形、横向屈曲，可能发生强度、 刚度和稳定性问题。

　　风的动力作用即风致振动，当风速达到某一临界值时，结构的运动会无限制地增大，从而产生空气动力失稳。一是在风的作用下，由于结构振动对空气力的反馈作用，产生一种自激振动机制，如颤振和驰振。对于近流线型的扁平断面可能发生类似机翼的弯扭耦合颤振，对于流线型较差的断面则容易发生分离流的扭转颤振。同时，由于强风与水平面有一定倾角(攻角)，截面在垂直于风向平面内的投影面积增大，可能引起扭转颤振;对于非圆形的边长比在一定范围内的类似矩形断面的钝体结构，由于升力效应可引起驰振。 当颤振和驰振达到临界状态时，将出现危险的发散振动(它是空气动力失衡现象，结构在自激力的作用下振幅越来越大，最后导致结构动力失稳，造成结构的整体毁坏)。二是在风作用下产生一种有限振幅的随机强迫振动，如抖振(又称阵风响应，是由于大气湍流成分引起的结构随机振动)和涡激振动， 它因经常出现而可能导致结构疲劳损伤，影响结构的正常使用。

　　根据项海帆(1996，2005)的总结，从1813年起至少已经有11座悬索桥因风原因被摧毁。

　　风对交通设施结构桥作用的同时由于结构的振动也改变着风的结构，两者有着一定的耦合作用，是一种受多个因索影晌且随时间和空间不同而不断在变化的作用，其作用相当复杂。半个多世纪以来，由于气象学、结构力学、

　　空气动力学实验等诸多领域专家的不懈努力，风与交通设施的相互作用虽尚有不明之处，但项海帆等已给出了风对结构的主要作用。

交通设施的抗风设计目的在于保证结构在施工阶段和建成后的运营阶段能够安全承受可能发生的最大风荷载的静力作用和由于风致振动引起的动力作用。由于自然风引起各种风致振动，在交通设施的抗风设计中要求发生危险颤振和她振的临界风速与使用期可能出现的最大风速相比具有足够的安全度，以确保交通设施的抗风稳定性，同时把涡激振动和抖振最大振幅限制在可接受的范围内，以免产生结构疲劳和行车不适。风参数取值过髙使建设成本增大、设计困难，但取值过低使安全度降低。重要交通设施的抗风设计计算的合理性和全面与否已成为结构安全的关键。