簡介： 本文通過日本橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的制定過程和編集背景，分析了構(gòu)成橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)體系的各抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，指出日本的抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)具有可操作性強(qiáng)、體系完善等特點(diǎn)，以期對我國橋梁抗風(fēng)規(guī)范的制定和發(fā)展提供一些借鑒和參考。
關(guān)鍵字：橋梁抗風(fēng) 基準(zhǔn)
一、前言
隨著交通事業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，自80年代末以來的短短的十多年間，我國建成了20余座以斜拉橋、懸索橋?yàn)橹饕獦蛐偷闹骺?00m以上的大跨度橋梁。斜拉橋、懸索橋?qū)︼L(fēng)作用反應(yīng)敏感，風(fēng)的作用尤其是動(dòng)力作用往往成為這兩種橋梁設(shè)計(jì)和施工的控制因素。我國目前的《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021-89）雖有靜風(fēng)荷載方面的條款，但不適用于大跨度的橋梁，橋梁的動(dòng)力抗風(fēng)設(shè)計(jì)和施工過程中的抗風(fēng)驗(yàn)算更是空白，因此，中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院和同濟(jì)大學(xué)項(xiàng)海帆院士為首的有關(guān)研究人員，在國內(nèi)從事橋梁抗風(fēng)研究的單位和專家的積極支持下，總結(jié)我國十幾年來橋梁抗風(fēng)理論研究和風(fēng)洞試驗(yàn)的成果，并參考、吸收了其他國家橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中的一些成果，歷時(shí)3年，于 1996年4月編制完成我國第一部用于大跨度橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性文件《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)指南》（以下簡稱《指南》）。
《指南》公布4年多來，在指導(dǎo)大跨度橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，發(fā)揮了巨大的作用，但由于風(fēng)的作用和橋梁對風(fēng)反應(yīng)的極其復(fù)雜性，《指南》的深度和廣度尚不能完全解決橋梁所涉及的抗風(fēng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算的問題，再加上應(yīng)將近年來由于橋梁抗風(fēng)研究的進(jìn)一步深入和實(shí)際工程積累的日漸豐富的經(jīng)驗(yàn)中所獲得的新見解納入，以便更方便、有效、規(guī)范地進(jìn)行橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)。交通部于1997年立項(xiàng)編制中華人民共和國交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）?！兑?guī)范》的編寫工作雖已近結(jié)束，但《規(guī)范》的頒布實(shí)施尚待一些時(shí)間，《規(guī)范》雖比《指南》大大前進(jìn)了一步，但我國大跨度橋梁的建設(shè)高潮方興未艾，在更惡劣的風(fēng)環(huán)境條件下建設(shè)更大跨度的橋梁已在前期準(zhǔn)備工作之中，而且《規(guī)范》也還不能完全解決橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)的所有問題，涵蓋不了所有不同跨度、不同構(gòu)造形式，不同地區(qū)、不同地形條件下的橋梁抗風(fēng)問題。我國的近鄰日本經(jīng)常遭受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的襲擊，20世紀(jì)60年代以來，又修建了以本州四國連絡(luò)橋?yàn)榇淼脑S多跨海大跨度橋梁，橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)日臻完善。本文就日本的橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（為便于查閱，在不影響意義的情況下，使用日文漢字名稱）為例，說明橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范的變遷和體系，以期對我國橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范的編制和發(fā)展提供一些借鑒和參考。
二、日本橋梁耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變遷和制定背景
40年來，日本的橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)經(jīng)歷了種種變遷并逐漸形成了完善的體系。
1959年，日本建設(shè)省和國有鐵道開始有組織地進(jìn)行有關(guān)本州四國連絡(luò)橋（以下稱本四連絡(luò)橋）的研究工作。1961年研究工作委托日本土木學(xué)會(huì)進(jìn)行，在土木學(xué)會(huì)中設(shè)立了本四連絡(luò)橋技術(shù)調(diào)查委員會(huì)，該委員會(huì)下設(shè)種種小委員會(huì)，以東京大學(xué)平并敦教授為首的耐風(fēng)設(shè)計(jì)小委員會(huì)于1963年開始工作，當(dāng)時(shí)雖已將反省美國舊Tacoma風(fēng)毀跨橋中獲得的見解應(yīng)用到新Tacoma橋、日本的若戶橋、英國的塞文橋的抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，但這些僅是個(gè)別橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，尚未形成體系。日本的本四連絡(luò)橋群中有大量抗風(fēng)性能非常重要的大跨度橋梁，必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此制定了“本州四國連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)指針·同解說（1964）”（以下稱“指針64”），后經(jīng)苦于修改后成為“本州四國連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)指針·同解說（1967）”，（以下稱“指針67”）。
1970年成立了本州四國連絡(luò)橋公團(tuán)（以下稱本四公團(tuán)）負(fù)責(zé)調(diào)查研究的主要工作，但委托給土木學(xué)會(huì)的工作仍由土木學(xué)會(huì)繼續(xù)完成，成立了建設(shè)省土木研究所大久保博士為首的耐風(fēng)研究小委員會(huì)，其主要任務(wù)是①制定容納、吸收“指針67”以后的新研究成果的抗風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。②制定風(fēng)洞試驗(yàn)基準(zhǔn)。③進(jìn)行為評價(jià)風(fēng)洞試驗(yàn)精度的抗風(fēng)實(shí)驗(yàn)橋的觀測。該小委員會(huì)工作成果是制定了“本州四國連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（1972）”，（以下稱“基準(zhǔn)72”），“本州四國連絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（1975）”，（以下稱“基準(zhǔn)75”），后經(jīng)修改變?yōu)椤氨局菟膰B絡(luò)橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（ 1976）”（以下稱“基準(zhǔn)76”）和“本州四國連絡(luò)橋風(fēng)洞試驗(yàn)基準(zhǔn) （1976）”（以下稱“試驗(yàn)基準(zhǔn)76”），本四橋中的因島大橋、大嗚門橋、懶戶大橋、大島大橋都是按上述基準(zhǔn)進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)和風(fēng)洞試驗(yàn)的，本四橋以外的許多大跨度橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì)和風(fēng)洞試驗(yàn)也參照了上述基準(zhǔn)。大久保博士領(lǐng)導(dǎo)的耐風(fēng)研究小委員會(huì)的工作于1975年結(jié)束。
“基準(zhǔn)76”雖說是在當(dāng)時(shí)抗風(fēng)研究的最新成果和見解的基礎(chǔ)上編集制定的，但在實(shí)施的過程中又發(fā)現(xiàn)了一些新的現(xiàn)象和問題。由于沒有充足的時(shí)間進(jìn)行研究，只好在橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中取稍微富裕的安全儲(chǔ)備。
1976年，為了處理在實(shí)施“基準(zhǔn)76”和“試驗(yàn)基準(zhǔn)76”出現(xiàn)的問題和進(jìn)行抗風(fēng)實(shí)驗(yàn)橋觀測數(shù)據(jù)的處理分析工作，又在土木學(xué)會(huì)中設(shè)立了以中央大學(xué)同內(nèi)功教授為首的耐風(fēng)研究小委員會(huì)。70年代后期至80年代前期，正是明石海峽大橋的中跨改為近2000m的討論研究時(shí)期，確保明石海峽大橋的抗風(fēng)性能是非常重要的課題，岡內(nèi)功教授為首的耐風(fēng)研究小委員會(huì)在1982～1987年間，根據(jù)明石海峽大橋各種設(shè)計(jì)方案抗風(fēng)研究成果以及對橋梁抗風(fēng)的一些新見解，編集制定了“明石海峽大橋耐風(fēng)設(shè)計(jì)要領(lǐng)（案）·同解說（1988）”，（以下稱“明石要領(lǐng)（案）88”）
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