寸滩长江大桥桥梁的静力三分力试验是在西南交通大学风洞（XNJD⁃1）第二试验段中完成的，XNJD⁃1 为单回流串联双试验段工业风洞，该试验段内配置了专用的测力天平及相应的支撑系统用于测量桥梁截断模型的静力三分力系数，风攻角α 的调整是通过计算机来控制实现的，可以控制的攻角范围为±20°，可以变化的间隔的最小值为0.1°。 用来测量截断模型静力三分力系数的测力天平的设定荷载值为：阻力值为490 N，升力值为1 176.8 N，俯仰力矩值为117.7 N·m。 试验中数据采集仪采用的是美国制造的780B 数据采集系统。 第二试验段的断面为2.4 m×2.0 m 的矩形，来流风速范围为0.5 ～45.0 m／s。 试验来流为均匀流。试验时所用风速为：U ＝10.0 m／s、15.0 m／s、20.0 m／s。 试验时攻角变化范围为：α ＝（－12°～＋12°），攻角变化增量为Δα＝1°。 节段模型采用木材制作，因节段模型的附属构件对试验结果影响较大，中央分隔带栏杆、桥面防撞护栏、人行道护栏、检修轨道等，如图3.9 所示。 节段模型风洞试验不仅要求模型与实桥在几何外形上相似，还要求二者之间的频率比和阻尼比一致。 试验中取节段模型几何缩尺比为1／60，模型长为2.100 m，宽为0.700 m，高为0.058 3 m。 具体的节段模型试验设计参数见表3.5，可以看出模型实现值与模型要求值相差不大，基本满足了几何相似、阻尼比及频率比的要求。

图3.9　静力三分力系数试验

表3.5　模型设计参数

续表

静风荷载作用于主梁断面的力学示意图，如图3.10 所示。

图3.10　风轴坐标系下静力三分力模型

风轴下，静力三分力系数为：

体轴下，静力三分力系数为：

式中　U——来流风速，m／s；

ρ——空气密度，取1.225 kg／m3；(www.daowen.com)

FD——风轴下横桥向阻力；

FL——风轴下竖向升力；

MZ——风轴下俯仰力矩；

FH——体轴下横桥向阻力；

FV——竖向力；

MZ——体轴下俯仰力矩；

B——参考宽度，对于箱梁取顶板宽度0.70 m；

D——参考高度，取箱梁中心高度0.058 m；

L——节段长度，取2.1 m。

两种坐标系下转换式为：

通过静力三分力试验测出的体轴下的静力三分力系数及其导数，如图3.11 所示。

图3.11　体轴下的静力三分力系数及其导数