我院刘庆宽教授作为第一作者和通讯作者，在国际学术期刊《Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics》（中科院大类二区、小类一区），和国内学术期刊《土木工程学报》、《中国公路学报》上发表系列科研论文“Study on characteristics and mechanisms of the wind-induced vibration of micro-elliptical section stay cables”、“非圆截面斜拉索气动性能风洞试验研究”、“微椭圆截面斜拉索风致振动特性与机理”。上述论文系统研究了三种非标准圆斜拉索的气动力特性、风致振动特性和振动的深层机理。

近年来，我国大跨度桥梁蓬勃发展，规模和数量都屡创新高，世界排名前10位的斜拉桥，中国占7座。如此大跨度的桥梁，风荷载和振动问题非常突出，尤其是斜拉索，由于具有长细比大、刚度小和阻尼低的特点，极易发生风雨振、干索驰振、尾流驰振、涡激振动等。另外，斜拉索在风吹日晒等各种作用下，会出现表面状态变化和截面形状畸变等，为准确评估斜拉索的气动特性带来困难。

鉴于此，通过对3种特定尺寸的非标准圆斜拉索进行风洞试验，获得了气动力和风致振动特性与风攻角和雷诺数的关系；为方便工程应用，对气动力系数进行了拟合；同时，从气动力层面，对非标准圆斜拉索的风致振动机理进行了探讨。研究表明，非标准圆斜拉索的气动力特性和风致振动特性均与标准圆斜拉索有明显区别，并且这种区别与雷诺数和风攻角密切相关。在实际工程中，风与斜拉索的夹角主要集中在0°~50°，该范围内，非圆截面的阻力系数小于圆形截面，因此，工程上按圆形截面进行斜拉桥设计是偏于安全的。另外，与标准圆斜拉索相比，整体上，非标准圆斜拉索的风致振动更剧烈，在个别风攻角下，振幅很大，起振风速更低，持续的风速范围也更宽。

非标准圆斜拉索的气动力特性

非标准圆斜拉索的振动特性

非标准圆斜拉索风致振动机理探讨