自动气象站提供桥梁工程抗风设计重要数据

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更新时间：2024-06-15

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气象百科

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风对桥梁的作用是个十分复杂的现场，它受到风的自然特征、结构动力性能以及风与结构的相互作用三方面的制约。由于地表的起伏和各种建筑物的影响，使得工程抗风设计需要考虑将自然风分解成不随时间变化的平均风和随时变化的脉动风两部分的叠加，需要分别考虑它们对桥梁的影响。

2007年发生在新疆暴风吹翻了正常行驶中的一列火车

风对桥梁的作用是个十分复杂的现场，它受到风的自然特征、结构动力性能以及风与结构的相互作用三方面的制约。由于地表的起伏和各种建筑物的影响，使得工程抗风设计需要考虑将自然风分解成不随时间变

化的平均风和随时变化的脉动风两部分的叠加，需要分别考虑它们对桥梁的影响。

桥梁是一种在风荷载作用下容易产生变形和振动的柔性结构，高铁桥梁一般修建在江河、山谷等风速较大

的区域。因此，抗风设计是桥梁结构设计的重要内容，有效抵抗和预防风荷载是对桥梁结构的影响的一大前

提，需要提前对桥梁现场的风速与风向的数据进行有效的采集并对其进行分析。

风荷载作为桥梁的设计荷载之一,其计算方法一直受到工程师们的关注.桥梁风荷载的计算涉及到风的自然

特性、桥梁结构自身的特性,以及二者之间的相互作用.确定桥梁设计基准风速是其需要解决的首要问题,而

风的垂直变化在理论和实际观测方面,都是十分复杂的.目前,大部分国家的规范均倾向采用指数律来描述风

速度剖面.当桥梁跨越峡谷等不易确定地表类别的特殊地形时,其风况有可能与附近地表处的风况有较大的

不同,地表的粗糙度类别不能简单地归类.针对部分山区风况给出以下表述:(1)山间盆地、谷地等封闭地形受

周围山岭的屏障作用,经实际对比观测证实,一般比平坦地区风速约小10%~25%,相应风压减小20%~40%.

(2)峡谷、山口地区,由于两岸山高气流受阻,在峡谷、山口处形成风速区,通常风速增大10%~20%,相应的风

压增大20%~45%.这里的峡谷和山口是指两岸山高大于1.5倍谷宽的情况,最大风速的方向与山谷所成的夹

角不超过22.5,且沿峡谷、山谷的上风向,距桥址10倍山高范围内没有屏障.(3)对特殊的风口地区,应按实际

调查或观测资料作深入研究.

为真正反映桥址处风的实际状况,需要提前通过布设风向与风速传感器对现场的数据进行采集分析，用基

准风速和相关的风特性参数,并为进一步设计研究铁路桥梁抗风性能提供基础保证.蓝炬公司所提供的超声

波风速风向仪可用于二维采集风速和风向的水平分量。该产品针对非常严酷的环境研发而成，因其紧凑的

结构和较轻的重量而特别适于山谷、桥梁、河边、海上等环境上使用。其测量值可以数字和/或模拟输

出。