Downburst wind loading on bridge decks through an analytical model

L’articolo riguarda la valutazione delle forze aerodinamiche prodotte dal passaggio di downburst attraverso impalcati di ponti di grande luce. Il lavoro rappresenta il primo studio in letteratura in cui è stata modellata la tridimensionalità del flusso prodotto dai downburst per la stima delle forze sugli impalcati da ponte. Infatti, il modello analitico proposto consente di modellare le forze prodotte del vento in presenza dei grandi angoli d’attacco con cui il vento incide l’impalcato durante il passaggio di un downburst. Dai risultati ottenuti è emerso che l’effetto dell’angolo d’attacco gioca un ruolo non trascurabile nella definizione dei carichi da vento di progetto. Questo risultato è rilevante in quanto la corrente progettazione aerodinamica degli impalcati dei ponti di grande luce è condotta con l’ausilio di prove in galleria del vento che considerano soltanto valori contenuti degli angoli d’attacco, cioè compresi tra -10° e +10°. Si presume che lo studio avrà un impatto importante nella progettazione degli impalcati di ponti di grande luce. The article focuses on the evaluation of aerodynamic forces generated by the passage of downbursts through long-span bridge decks. This work represents the first study in the literature to model the three-dimensionality of the flow produced by downbursts for estimating wind loads on bridge decks. In particular, the proposed analytical model allows the simulation of wind forces considering the large angles of attack with which the wind interacts with the deck during a downburst event. The results show that the angle of attack has a significant impact on the determination of design wind loads. This finding is particularly relevant, as the current aerodynamic design of long-span bridge decks relies on wind tunnel tests that typically consider only small angles of attack, ranging between -10° and +10°. It is expected that this study will have a significant impact on the design of long-span bridge decks.