建筑工程抗风设计标准，公路、铁路桥梁设计规范中的风荷载研究

第十四届全国结构风工程学术会议论文集公路、 铁路桥梁设计规范中的风荷载研究李龙安屈爱平何友娣（ 中铁大桥勘测设计院有限公司， 湖北， 武汉４ ３０ ０ ５０ ）摘要风荷载的计算一直为设计者所关注． 《公路桥涵设计通用规范》 （ ＪＴ ＧＤ ６ ０ － ２０ ０ ４ ）与《铁路桥涵设计基本规范》 （ Ｔ Ｂ １０００２． 卜２００５）及Ⅸ公路桥梁抗风设计规范》 （ ＪＴ Ｇ ／Ｔ Ｄ ６０－ ０１－ ２００４ ）在计算风荷栽时有较大的差异， 这将直接影响到桥梁结构的安全度． 本文结合上述规范中关于风荷栽的计算方法， 比较了各种规范的风荷栽的大小，分析了施工阶段的风压重现期系数和风速重现期系数的取值， 指出了上述三个规范的结构抗风安全性的差异．关键词公路桥梁， 铁路桥梁， 设计规范， 风荷载， 风速重现期系数１． 引言二十一世纪初，公路和铁路桥梁已进入了一个飞速发展时期建筑工程抗风设计标准，公路、铁路桥梁设计规范中的风荷载研究， 随着我国的最大跨度的公路大桥苏通大桥（ 主跨１０ ８ ８ ｍ 的斜拉桥）和最大跨度的铁路大桥武汉天兴洲公铁两用大桥（ 主跨５０ ４ ｍ 的斜拉桥）的建成， 公路和铁路桥梁的设计已进入了“大跨” 时代， 大跨度桥梁有“塔高、 跨大、 轻质、柔性、 弱阻尼” 的特点， 因而风荷载往往是大跨度桥梁的控制设计因素之一， 这一观点目前已被结构工程师所接受。

风对桥梁的作用， 人们经历了从“可以不考虑” ， 到“要考虑” ， 最后变为“必须考虑” 的认识过程。 １８ ９ ７ 年５月 建成的英国泰伊（ ｔａ ｙ ）桥， 在同年１２月 ２８ 日这个暴风狂吹之夜，无情的巨风在一瞬间将桥梁连同其上的列车和乘客一同吹倒后坠入河中， 惨重的教训告诫设计者在结构设计中要考虑风荷载对桥梁的影响。 风对桥梁的作用从“可以不考虑” 到“要考虑” ， 为二十世纪三十年代美国建成旧金山海湾大桥的西桥（ 主跨７ ０ ４ ｍ ）和金门大桥（ 主跨１２８ ０ ｍ ）奠定了基础，然而， 不幸的是１９ ４ ０ 年１１月 ７ 日， 美国华盛顿州新建成才４ 个月 的主跨为８ ５３米的塔科马（ Ｔ ａ ｃｏ ｍ ａ ）峡谷桥在风速为１９ ｍ ／ｓ的８ 级大风下被吹垮， 在举世震惊之后， 桥梁结构工程师认识到风对桥梁的作用不但“要考虑” ， 而且“必须考虑” 。在大跨度桥梁抗风设计中， 涉及到一个风荷载的计算标准问题， 风荷载定得太高会造成不必要的浪费， 定得太低就有可能遇到风险造成重大的损失， 因而风荷载值存在一个合理取值的问题。 我国公路桥梁现行风荷载的计算依据是《公路桥涵设计通用规范》 （ ＪＴ ６ Ｄ ６０ － ２０ ０ ４ ）（ 以下简称“公路桥规” ）与《公路桥梁抗风设计规范》 （ ＪＴ Ｇ ／Ｔ Ｄ ６０ － ０ １－ ２０ ０ ４ ）（ 以下简称“公路风规” ）； 铁路桥梁现行风荷载的计算依据是《铁路桥涵设计基本规范》 （ Ｔ Ｂ １０００２． １－ ２００５）（ 以下简称“铁路桥规” ）。

上述三本规范均是以全国基本风压分布图给出的各地区的基本风压（ 速）为基础， 结合桥梁设计基准期和重现期来给出桥梁的风荷载计算标准的。 但在具体的风荷载计算中， 对于公路桥来说，应用“公路桥规” 和“公路风规” ， 二者是基本一致的， 但对于公铁两用大桥， 采用“公路桥规” 与采用“铁路桥规” ， 风荷载的计算值差别最多在２倍以上， 如果不加考虑的应用， 可能导致偏于保守的设计或出现不安全的隐患。本文结合上述规范中关于风荷载的计算方法，比较了各种规范的风荷载的大小建筑工程抗风设计标准，分析了施工阶段的风压重现期系数和风速重现期系数的取值考证培训机构， 指出了上述三个规范的结构抗风安全性的差异。２． 各种桥梁规范的风荷载计算规定桥梁结构与其它建筑结构有诸多不同之处， 具体表现在“桥纵向较长而宽度较窄” ， 因此要考虑１０ ２ｌ