《交通基础设施防灾减灾导论》;
第5章交通基础设施风灾
及其防治;;
5.1
风灾类型及分布;
u风，是流动的空气。
u当空气的压力不同时，空气就会从压力较大的地方流到压力小的地方，这时就产生了风。
u合理利用风可以造福人类，如发电、制冷及航行等；但当风力达以一定程度时，也会给人类带来巨大灾害。我国是受风灾影响最严重的国家之一，东南沿海、西北等地均有大风区。
u从气象学的角度进行分类时，大风的类型很多。
》5.1.1季风
u季风是大气流动中出现的最为频繁的风。这种风冬季由内陆吹向海洋，夏季由海洋吹向内陆，与四季有关，故称为季风。
u气压梯度的方向由大陆指向海洋，风即从陆地吹向海洋。到了夏天，风向则相反。亚洲大陆陆地辽阔，受季风的影响非常强烈。
u我国季风主要表现为：盛行风向随季节变化而变化，冬季盛行西北季风，夏季盛行西南季风。
u东亚夏季风的年际变异将导致我国干旱和洪涝等重大气候灾害的发生，而东亚冬季风的变异将导致我国严重雪灾、寒害和沙尘暴的发生。;
》5.1.2热带气旋
u热带气旋是指热带或副热带海洋上的气旋性涡旋，在北半球做逆时针方向旋转，在南半球做顺时针方向旋转。热带气旋的形成随地区不同而异，主要是由太阳辐射在洋面所产生的大量热能转变为动能（风能和海浪能）而产生。
u热带气旋按中心附近地面最大风速划分等级：;
》5.1.3龙卷风
u龙卷风以其突发性、不可预测性，对结构危害非常大，是目前风工程领域研究的热点问题之一。
u龙卷风是一个猛烈旋转着的圆形空气柱，它的上端与雷雨云相接，下端有的悬在半空中，有的直接延伸到地面或水面，一边旋转，一边向前移动。
u龙卷风内部存在低气压，在龙卷风扫过的地方，犹如一个特殊的吸泵一样，把所触及的水和沙尘、树木等吸卷而起，形成高大的柱体。
》5.1.4下击暴流
u下击暴流指一种雷暴云中局部性的强下沉气流，也称为雷暴风。
u下击暴流在到达地面后会产生直线型大风，越接近地面风速越大，严重影响桥面行车、飞机起降、船舶等的安全。
u我国是雷暴多发地区，统计表明??华南、西南及西藏、青海和甘肃的部分地区下击暴流发生频次高。下击暴流的发生范围十分广泛，遍布亚洲、澳洲及北美洲等地区。;
u由于山谷与其附近空气之间的热力差异，山坡空气与地面距离近，加热（冷却）速率较大；而相同高度谷内空气则距地面较远，加热（冷却）速率较小。这导致白天风从山谷吹向山坡，到夜晚，风从山坡吹向山谷。
u谷风一般在日出后2～3h出现，并随着温度的升高风速加大，午后达到最大，然后随着温度降低，风速逐渐减小。
u日落前1～2h谷风平息，山风代之而起，这样周而复始。
u我国在西部地区建设的交通基础设施逐渐增多，常需要采用大跨度桥梁跨越峡谷。
u山谷风是山区风中的一种，受地形地貌等因素的影响，山区风较平原或海面地区有较大区别，已成为山区大跨度桥梁设计的关键因素之一。;
5.2
桥梁工程的风灾实例;;
5.2.1美国塔科马大桥风毁事故
u塔科马大桥位于美国西海岸的华盛顿州，史称旧塔科马悬索桥。该桥为两塔三跨连续加劲梁悬索桥，主
跨853m，宽11.9m，梁高只有2.45m。该桥的宽跨比为1/71.6，高跨比为1/348，是当时最细长的桥梁。
运营初期发生的振动是竖向振动，振幅达1.5m，但达到最大振幅后尚可以衰减下来。
4个月后，情况发生了灾难性的转变。随着中跨用于阻
止加劲梁与主缆之间相对位移的斜拉索断裂，桥梁出现
了以扭转为主的振动。;
5.2.2日本东京湾桥涡振
u东京湾通道横跨日本东京湾，全长11km，由桥梁与隧道两部分组成。桥梁部分全长4384m，其中主
桥为10跨一联的钢箱梁连续梁桥，由3号桥墩至13号桥墩，全长1630m。跨径最大为240m，由6号墩至8号墩共两跨。桥梁设计为四车道，桥宽22.9m。;
》5.2.3俄罗斯伏尔加河桥
u伏尔加河大桥位于俄罗斯伏尔加格勒市，横跨伏尔加河，全长7.1km，2009年10月建成通车。该桥主桥长1.25km，为10跨连续钢箱梁结构，最大跨径为155m。
u伏尔加河大桥建成后不久，发生了大幅竖向振动，镜头里伏尔加河大桥就像海浪一样不停上下起伏。从大桥振动实况录像中可以看到，整个桥面起伏不断，原本笔直的路面如同海浪一样不停上下起伏，再从侧面看去，桥边一段接着一段，上上下下，摇个不停。;
》5.2.4韩国1004大桥振动
u韩国1004大桥，又名天使大桥，于2019年4月4日开通。
u天使大桥是韩国第一座在同一座桥梁上同时设置斜拉桥和悬索桥的桥梁。;
u日本最早发现了拉索的一种特殊振动形式：拉索风雨振。
u拉索风雨振特点是在风雨共存的气候条件下才能发