南京长江三桥MD3600塔吊在完成该桥国内首座钢塔安装工程后转入苏通大桥进行该桥索塔(塔高304 m，为世界最高钢锚箱索塔)和上部结构施工。该塔吊具有36 000 kN ·m 的抗倾覆能力，在苏通大桥的起重高度达315 m，变幅近55 m，具有两种倍率的起重方式(起重量为800 kN和200kN)，其作业高度和作业能力为同类型吊机的世界之最，是苏通大桥工程建设过程中必不可少的重大关键设备。由于该塔吊在苏通大桥担任索塔施工和钢锚箱吊装以及斜拉索挂索作业等工作，塔吊只能布置在主墩上、下游侧旁，其安装、拆除和附墙设置条件及受力情况很不好(塔吊与索塔设6道附墙，过程中最多有3道附墙受力，按塔吊安装高度通过锁定和解锁方式改变其附着条件)。
        苏通大桥桥址处地域平坦，常年受季风和台风影响。全年出现6级风以上的天时占2／3，冬季发生寒流时风力均在1O级以上，夏季发生台风时风力经常在12级以上。该塔吊将面临4次季风和3次台风期的严峻考验。据当地气象资料，10 m高处平均风速为35.4 m／s；按梯度风推算200 m 以下平均风速为52.5 m/s；200～300 m 范围内平均风速为61.5 m／s。脉动风资料匮乏。对于索塔和塔吊类高耸结构，风载的动力影响成为结构安全评估的首要问题。MD3600塔吊自身的抗风安全和稳定是工程成败的关键。该塔吊在南京长江三桥钢塔吊装施工中进行的抗风稳定分析成果[1]和苏通大桥施工阶段索塔自立状态气动弹性模型试验结果表明[2]，考虑到索塔一塔吊联合体系，对于苏通大桥具有较高阻尼比(工况1时为1 ～2 ，工况3时为3 ～4 )的混凝土索塔而言，体系在低风速下的涡激振动响应不明显；塔吊结构风致振动的颤振和驰振在设计中已经避免；对于体系在脉动风场中的抖振响应没有经验和现成分析可循。对结构进行的静力分析和常规工况下的受力分析结果与南京长江三桥MD3600塔吊应力监测结果基本吻合 ，但没有进行动力响应测试，并且现有动力分析模型过于简化，因此，体系在风场中的动力响应分析工作成为其抗风安全评估工作的关键。
        针对该塔吊在苏通大桥桥址处风况和工况条件，进行了抗风安全研究，该研究旨在解决塔吊在强紊流风下的安全性分析评估难题。对于塔吊在风场中的动力分析，特别是抖振响应分析，尚无系统、可信的理论分析方法，亟待通过数值分析手段等方式解决诸如数值风场的建立、体系动力特性识别、体系分析模型的建立和优化等问题。围绕上述问题开展的科研工作没有成熟的经验和路径可循，涉及到目前桥梁风工程研究的前沿课题和焦点问题，理论的突破性和实用的紧迫性都很强。结构在随机变化的风场中的抖振响应分析，常用的方法是时程分析方法，当荷载分布呈线性时，可以获得准确的分析结果。对于MD3600塔吊，其结构分布在垂直方向上极不均匀，标准节和附着在垂直范围内呈线性约束分布；变幅、起升和回转机构为主要的荷载集中区，从总体而言其结构荷载分布呈现出几何上的非线性状态。因此，对不同施工阶段的索塔一塔吊联合结构体系进行振动测试，识别体系的模态参数(频率、阻尼和振型)；建立索塔一塔吊联合结构体系的有限元分析模型，并根据实测模态参数为目标修正模型；根据苏通大桥桥址处的场地特征进行风速场和风荷载模拟，并通过修正模型进行体系风致响应分析；在此基础上进行塔吊抗风安全评估的研究路线和方法是解决该塔吊风载动力响应准确分析的必由之路。本文对上述科研工作的方法和成果按实施进程作简要介绍[7]。
抗风安全研究
1. 工况分析
按照索塔施工不同时期的高度，结合季节风况，对3种体系最不利施工高度对应的工作和设计风速、塔吊大臂90°和0°风偏角、空载和满载不同组合的6个子工况，共计18个子工况进行了抗风安全分析(见图1，图中仅示出工况3的体系状态)。