強風載荷下橋梁風致行車安全與抗風方法研究

詹鎧臻，劉功毫，袁志群，王兆樑，林 立

(1.廈門市公路橋隧維護與應急中心，福建 廈門 361009;2.廈門中平公路勘察設計院有限公司，福建 廈門 361000;3.廈門理工學院，福建 廈門 361024;4.廈門市公路事業發展中心，福建 廈門 361000)

0 引言

跨海大橋是構建現代化交通運輸體系的重要基礎設施，能顯著縮短通行距離，為促進地方經濟快速發展提供便捷，與此同時，也帶來了許多安全與社會問題。強風或臺風會誘發橋上汽車行駛穩定性發生變化[1-2]，導致汽車發生側偏、橫擺、側滑甚至側翻事故，國內外已報道多起大型橋梁風致行車安全事故，引起國內外許多學者的廣泛關注[3-4]。

跨海大橋所處位置地勢開闊，距離海面較高，受地形及建筑遮擋作用小，導致橋面的風速比地面更大。此外，橋梁截面以及橋面附屬構造產生的繞流會進一步增大橋面風速，這些因素會增加汽車氣動力，嚴重影響橋上的行車安全[5-6]。為避免強風或臺風氣候下橋上交通事故的發生，一方面，交通管理部門采取限制車速或者限制通行的措施，但國內限制車速或限制通行的標準并未完全統一。相關研究從不同角度、采用不同研究方法給出了不同的橋梁行車安全建議[7-8]，但從汽車高速氣動穩定性角度進行分析與預判的研究工作較少；另一方面，橋梁設計與管理部門通過在橋面兩側加裝擋風屏障來降低橋面風速，以提高安全行車車速，但關于擋風屏障對汽車高速氣動穩定性的影響并未作相關分析[9-11]，厘清擋風障對汽車側風穩定性的影響機理是進行橋梁抗風設計的關鍵問題[12-13]。……