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随着时代与社会经济的迅速发展，人类对于大跨径桥梁的需求也越来越高。斜拉桥不断增加的跨度也引起其风敏感性的增加，为此研究大跨径桥梁的抗风性能是必不可少的。本文以位于四川省泸州市纳溪区及江阳区的河东长江大桥修建工程为例，对河东长江大桥进行抗风性能研究，主要内容如下：
(1)假设桥址区存在虚拟标准气象站，利用反距离风速加权插值法对桥位周边气象站的风速数据进行处理，从而确定桥位设计基准风速，并开展三维脉动风场数值模拟。采用MIDAS和ANSYS两种软件建出河东长江大桥有限元模型，相互校核并对比验证各模态的正确性。
(2)阐述计算流体力学的基本理论，并介绍CFD数值模拟在桥梁风工程领域的研究现状和二维CFD模拟平台的特点和使用方法。利用小牛CFD软件试算得出最佳网格划分情况和雷诺数，进而计算-10°~10°攻角下主梁断面的三分力系数。拟合主梁截面静力系数随风攻角变化的曲线，为静风和抖振响应分析奠定基础。
(3)针对河东长江大桥风洞试验中涡振竖弯和扭转幅值均不满足规范要求的情况，本文采用CFD数值分析方法模拟了风嘴、下中央稳定板、倒L型导流板以及下水平导流板四种气动措施情况时的涡振控制效果，并详细分析了各种措施参数尺寸变化时的涡振响应规律，研究表明，风嘴应采用Ⅰ号和Ⅴ号，下中央稳定板建议采用m＞2H高度的稳定板，倒L型导流板可以采用a=2/3H，b=1/2H的L型板，下水平导流板不适合改善断面涡振性能。倒L型导流板是相对最佳气动选型。
(4)基于ANSYSAPDL语言编制了桥梁三维非线性静风稳定分析程序，开展了河东长江大桥三维非线性静风稳定分析，计算结果表明，桥梁的临界失稳风速为120m/s，主梁的位移值沿展长方向明显分布不均，其它位置均小于跨中位置；静风变形是主梁竖弯、横弯和扭转变形完全耦合的结果，最终的失稳形态表现为主梁空间弯扭耦合。
(5)基于Scanlan抖振力理论，采用ANSYSAPDL语言编制了桥梁抖振响应分析程序，针对河东长江大桥分析了气动导纳不同取值方式时的抖振响应对比，分别开展了基准风速下成桥状态和最大施工悬臂状态时的桥梁抖振响应分析。研究表明，气动导纳取1时的抖振响应偏安全，Sears函数对主梁抖振位移响应影响为横向位移＞扭转位移＞竖向位移；成桥状态跨中横向和竖向位移的最大值分别为0.07m和0.77m，悬臂状态时的最大横向和竖向位移分别为0.096m和1.415m。
(1)假设桥址区存在虚拟标准气象站，利用反距离风速加权插值法对桥位周边气象站的风速数据进行处理，从而确定桥位设计基准风速，并开展三维脉动风场数值模拟。采用MIDAS和ANSYS两种软件建出河东长江大桥有限元模型，相互校核并对比验证各模态的正确性。
(2)阐述计算流体力学的基本理论，并介绍CFD数值模拟在桥梁风工程领域的研究现状和二维CFD模拟平台的特点和使用方法。利用小牛CFD软件试算得出最佳网格划分情况和雷诺数，进而计算-10°~10°攻角下主梁断面的三分力系数。拟合主梁截面静力系数随风攻角变化的曲线，为静风和抖振响应分析奠定基础。
(3)针对河东长江大桥风洞试验中涡振竖弯和扭转幅值均不满足规范要求的情况，本文采用CFD数值分析方法模拟了风嘴、下中央稳定板、倒L型导流板以及下水平导流板四种气动措施情况时的涡振控制效果，并详细分析了各种措施参数尺寸变化时的涡振响应规律，研究表明，风嘴应采用Ⅰ号和Ⅴ号，下中央稳定板建议采用m＞2H高度的稳定板，倒L型导流板可以采用a=2/3H，b=1/2H的L型板，下水平导流板不适合改善断面涡振性能。倒L型导流板是相对最佳气动选型。
(4)基于ANSYSAPDL语言编制了桥梁三维非线性静风稳定分析程序，开展了河东长江大桥三维非线性静风稳定分析，计算结果表明，桥梁的临界失稳风速为120m/s，主梁的位移值沿展长方向明显分布不均，其它位置均小于跨中位置；静风变形是主梁竖弯、横弯和扭转变形完全耦合的结果，最终的失稳形态表现为主梁空间弯扭耦合。
(5)基于Scanlan抖振力理论，采用ANSYSAPDL语言编制了桥梁抖振响应分析程序，针对河东长江大桥分析了气动导纳不同取值方式时的抖振响应对比，分别开展了基准风速下成桥状态和最大施工悬臂状态时的桥梁抖振响应分析。研究表明，气动导纳取1时的抖振响应偏安全，Sears函数对主梁抖振位移响应影响为横向位移＞扭转位移＞竖向位移；成桥状态跨中横向和竖向位移的最大值分别为0.07m和0.77m，悬臂状态时的最大横向和竖向位移分别为0.096m和1.415m。