斜拉桥是目前大跨度桥梁采用的主要结构形式，桥梁运营状态下往往受到很多外荷载的作用，主要包括桥梁自重、成桥索力、移动车辆荷载和风荷载等，由于大跨度桥梁常处于开阔的多风地带，强风荷载常引起桥梁剧烈地振动，影响桥梁的正常使用。1940年11月，美国华盛顿州建成才四个月的塔科马桥(Tacoma Narrows)在8级风的作用下就发生破坏而倒塌。这一事故发生后，桥梁工程师们开始认识到桥梁的风致振动问题，从此揭开了大跨度桥梁抗风研究的历史。桥梁风工程是在塔科马桥风毁后逐渐发展起来的气动弹性力学的一个分支，主要研究桥梁结构在各种风环境下所产生的静力和动力响应，从而可以指导桥梁的设计与施工。随着桥梁跨径的不断突破，风荷载逐渐成为桥梁设计的控制荷载，在风荷载作用下控制桥梁的各种振动是所有桥梁抗风工作者们共同追求的目标。桥梁的风致振动取决于大气边界层内近地风的特性、桥梁断面的气动性能以及风与桥梁结构之间的耦合效应。本课题依据桥梁结构尺寸、材料信息等设计资料建立大跨度斜拉桥有限元模型，然后根据桥梁高度和所处地理环境依据规范选择风速谱参数，然后运用桥梁结构抗风相关理论计算桥梁风荷载，最后基于虚拟激励法开展横风荷载作用下大跨度斜拉桥动力响应分析与研究，并提出桥梁设计若干指导性建议。

2. 研究的基本内容与方案

(1) 资料搜集与整理，选题开题，撰写任务书及开题报告；

(2) 学习并能熟练应用结构有限元分析软件——ANSYS；

(3) 依据桥梁结构尺寸、材料信息等设计资料建立大跨度斜拉桥有限元模型；

(4) 学习桥梁结构抗风相关理论知识，学习运用ANSYS进行桥梁结构振动时程分析的方法；

(5) 根据桥梁高度和所处地理环境依据规范选择风速谱参数，生成桥梁地理环境处的风速谱；

(6) 运用桥梁结构抗风相关理论计算桥梁风荷载，基于虚拟激励法开展横风荷载作用下大跨度斜拉桥动力响应分析与研究，并提出桥梁设计若干指导性建议。

[1]KaimalJC. Spectral characterristics of surface layer turbulence[J]. Royal MeterolSoc, 1972, 98: 563-589.