某大桥动力特性及颤振稳定性分析
大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析
大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析一、本文概述随着交通工程技术的不断发展和创新，大跨度斜拉桥作为现代桥梁工程的重要代表，其在桥梁建设领域的应用越来越广泛。
然而，随着桥梁跨度的增大，其结构特性和动力学行为也变得越来越复杂，尤其是在强风作用下的颤抖振响应和静风稳定性问题，已经成为桥梁工程领域研究的热点和难点。
本文旨在针对大跨度斜拉桥的颤抖振响应及静风稳定性进行深入的分析和研究，以期为提高大跨度斜拉桥的设计水平和安全性提供理论支持和实践指导。
本文首先将对大跨度斜拉桥的结构特点和动力学特性进行概述，阐述其在强风作用下的颤抖振响应机制和静风稳定性的基本概念。
接着，本文将详细介绍大跨度斜拉桥颤抖振响应的分析方法，包括颤振机理、颤振分析方法以及颤振控制措施等。
本文还将探讨大跨度斜拉桥的静风稳定性分析方法，包括静风稳定性评估方法、静风稳定性影响因素以及静风稳定性控制措施等。
本文将结合具体工程案例，对大跨度斜拉桥的颤抖振响应及静风稳定性进行实例分析，以验证本文所提分析方法的有效性和实用性。
本文的研究成果将为大跨度斜拉桥的设计、施工和运营提供有益的参考和借鉴，对于提高我国桥梁工程的设计水平和安全性具有重要的理论意义和实践价值。
二、大跨度斜拉桥颤抖振响应分析大跨度斜拉桥作为现代桥梁工程的重要形式，其结构特性和动力行为是桥梁工程领域研究的重点。
颤抖振，作为一种常见的桥梁振动形式，对桥梁的安全性和使用寿命有着重要影响。
因此，对大跨度斜拉桥的颤抖振响应进行深入分析，对于优化桥梁设计、确保桥梁安全具有重要的理论价值和实际意义。
在颤抖振分析中，首先要考虑的是桥梁结构的动力学特性。
大跨度斜拉桥由于其特殊的结构形式，其动力学特性相较于传统桥梁更为复杂。
在风的作用下，桥梁的振动会受到多种因素的影响，包括桥梁自身的结构参数、风的特性以及桥梁与风的相互作用等。
因此，在进行颤抖振分析时，需要综合考虑这些因素，建立准确的动力学模型。
要关注颤抖振的响应特性。
某简支梁桥的抖振响应分析
某简支梁桥的抖振响应分析一、摘要简支梁桥是一种常见的桥梁结构形式，其在风荷载作用下容易出现抖振现象。
本文针对某简支梁桥的抖振响应进行了分析，采用有限元分析方法，得出了桥梁在不同风速下的抖振响应情况。
通过对抖振响应的分析，可以更好地了解桥梁结构在风荷载作用下的性能，为桥梁设计和加固提供重要参考。
二、研究背景桥梁作为交通运输的重要组成部分，其安全性和稳定性至关重要。
在实际使用中，桥梁结构容易受到外部风荷载的作用，特别是在高风速环境下，桥梁往往会出现抖振现象，这对桥梁结构的安全性和稳定性产生了负面影响。
对桥梁抖振响应进行深入分析具有重要的工程意义。
三、研究方法本研究采用有限元分析方法，对某简支梁桥的抖振响应进行分析。
建立某简支梁桥的有限元模型，并考虑桥梁结构的几何非线性和材料非线性。
然后，通过风荷载作用下的模拟，获得桥梁在不同风速下的抖振响应情况。
利用有限元分析软件进行数值计算，并对结果进行分析和验证。
四、研究结果通过有限元分析，得出了某简支梁桥在不同风速下的抖振响应情况。
结果显示，在低风速下，桥梁结构基本不受抖振影响，但随着风速的增加，桥梁结构逐渐出现抖振现象，并且抖振幅值逐渐增大。
当达到一定风速时，桥梁的抖振响应进入临界状态，这对桥梁的安全性产生了严重威胁。
五、结果分析基于研究结果，可以得出以下几点结论：某简支梁桥在风荷载作用下容易出现抖振现象，特别是在高风速环境下。
抖振现象会对桥梁结构的安全性产生负面影响，需要加强对桥梁抖振响应的监测和分析。
针对抖振问题，应采取相应的结构加固和防护措施，提高桥梁的抗风性能。
六、研究意义本研究通过对某简支梁桥的抖振响应进行深入分析，为理解桥梁在风荷载作用下的性能提供了重要参考。
对桥梁结构的安全性和稳定性具有一定的工程指导意义。
本研究还为进一步加强桥梁抖振问题的研究和防护提供了重要的理论和技术支持。
朝天门长江大桥结构抗震和静力稳定性初步分析报告(550m钢桁架拱桥)
重庆朝天门长江大桥结构抗震和静力稳定性初步分析目录1 采用的规范及参考依据2 抗震设防标准的确定3 结构动力特性分析3.1 计算图式3.2 边界条件3.3 动力特性分析4 结构的地震响应5 结构的静力稳定性分析6结论重庆朝天门大桥工程位于重庆市区，初步设计钢桁拱桥的跨度布置为：190+552+190＝932米。
其主墩（N2、N3）均为矩形独柱墩，边墩（N1、N4）均采用矩形截面框架墩，靠近江北岸的N1墩高达78米（自承台以上），而靠近江南岸的N4墩只有36米（自承台以上）。
上下层桥面均为正交各向异性板，桁高为11.83米，上层桥面宽36.5米，下层桥面宽29米，上层桥面重16.8t/m，下层桥面重13.7t/m，主桁重27t/m。
大桥所在地区地震动峰值加速度为0.12g，为确保该桥在成桥运营状态的抗震安全和结构具有足够的静力稳定性，必须对该桥的抗震安全性和结构静力稳定性进行全面的分析。
1．采用的规范及参考依据1．1 中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）1．2 中华人民共和国交通部部标准《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）1．3 重庆市地震局《重庆市王家沱长江大桥工程场地地震安全性评价报告》（2003年12月）2．抗震设防标准的确定对于连续钢桁拱桥的抗震设防，首先是要确定一个安全经济合理的抗震设防标准，根据该桥桥址区的地震地质构造环境，近场区的地震活动性和近场区地震地质稳定性评价，结合本桥是特大型桥梁，为重要的生命线工程，按《中华人民共和国防震减灾法》第十七条规定，本工程必须进行地震安全性评价。
该项工作已由重庆市地震局完成 （见参考依据1.3）。
连续钢桁拱桥的地震响应一般采用反应谱法和时程分析法相互校核，但由于目前未得到本桥场地的地震加速度时程，因而时程分析法无法进行。
桥梁结构地震响应采用反应谱理论进行，反应谱拟采用安评报告P 115中的形式。
()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤<⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≤<≤≤-+=sT T T T T T T T T T TT S m m gmm m m m a 0.800.122111βαβαβααγ对于本桥，上式中的各参数见安评报告P 117的表6-4（见下表）。
厦漳跨海大桥的颤振和抖振响应实验研究的开题报告
厦漳跨海大桥的颤振和抖振响应实验研究的开题报告一、研究背景和意义厦漳跨海大桥是福建省首座悬索式跨海大桥，全长95.5公里，是“世纪工程”之一。
由于存在地质条件、建筑高度等因素，大桥结构会受到风、波等力的作用，从而导致颤振和抖振现象。
颤振和抖振是桥梁工程设计中需要考虑的基本问题。
此外，随着大桥的跨越距离和使用寿命的提高，对颤振和抖振问题的研究变得越来越重要，这不仅能提高桥梁的使用寿命，还能确保行车安全。
因此，对厦漳跨海大桥的颤振和抖振响应进行实验研究，对完善大桥的设计，提高大桥结构的稳定性和安全性具有重要的理论和实际意义。
二、研究的目的和内容本研究旨在通过实验研究厦漳跨海大桥的颤振和抖振响应，进一步了解大桥的动态响应特性，掌握桥梁结构的耐久性和稳定性，提高桥梁使用的安全性和可靠性。
具体内容如下：1. 建立厦漳跨海大桥结构的数学模型和实验模型。
2. 对实验模型进行试验和监测，记录和分析实验数据。
3. 分析实验结果，得出结论，评估大桥的动态响应特性和稳定性。
4. 提出设计优化方案，加强桥梁结构的抗震性、抗风性和稳定性。
三、研究方法1. 建立厦漳跨海大桥结构的数学模型，进行数值模拟。
采用ANSYS 等软件对大桥主体结构进行有限元分析，得出结构在风、波等作用下的动态响应特性，进一步计算得出桥梁的颤振和抖振频率。
2. 建立实验模型，进行实验研究。
把大桥的结构缩小到实验模型尺寸，采用模型试验的方法研究大桥的响应特性和模型的力学特性。
3. 对实验模型进行各种载荷的试验和数据采集。
例如，风、波、地震等多种自然载荷以及车辆荷载等人工载荷，进行实验监测，记录数据。
4. 分析实验数据，进行数据处理和统计分析，得出结论。
四、预期成果通过本次实验研究，预计达到以下成果：1. 建立较为完善的厦漳跨海大桥结构的数学模型。
2. 建立实验模型，进行各种载荷的试验并记录实验数据。
3. 分析实验数据，得出各种载荷下大桥的动态响应特性和结构稳定性等评估结论。
大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析
大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析随着现代交通运输的发展，大跨度斜拉桥作为一种经济、有效的桥梁结构形式，逐渐成为城市交通的重要组成部分。
然而，大跨度斜拉桥在面临强风等外界环境因素时会出现颤抖振响应，这对桥梁的安全稳定性产生了重要影响。
因此，进行大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性的分析具有非常重要的实际意义。
颤抖振响应是指桥梁在行车荷载或风荷载作用下的动态响应行为。
由于大跨度斜拉桥的特殊结构形式，其振动特性相较于传统的悬索桥或梁桥有所不同。
斜件的倾角和预应力的设置对大跨度斜拉桥的颤抖振响应具有重要影响。
通过对桥梁结构的数值模拟和实验研究，可以得到桥梁在外界荷载作用下的振动特性，进而评估其安全性。
这对于斜拉桥的设计、建造和运营具有重要的指导作用。
静风稳定性是指桥梁在强风作用下的稳定性能。
由于大跨度斜拉桥的细长结构特点，桥梁容易受到侧风作用而引起的侧向位移和振动。
为了保证斜拉桥的安全性，需要对桥梁的静风稳定性进行研究和分析。
通过对桥梁结构和风场的数值模拟，可以得到桥梁在不同风速下的静风压力分布及其对结构的影响。
这对于斜拉桥的设计、施工和运行具有重要的参考价值。
大跨度斜拉桥的颤抖振响应和静风稳定性分析存在一定的挑战和难点。
首先，斜拉桥结构的复杂性使得数值模拟和实验研究需要考虑更多的因素和参数。
其次，大跨度斜拉桥往往需要考虑多种荷载作用的综合影响，例如行车荷载和强风荷载的同时作用。
最后，斜拉桥结构的动态效应与静态效应相互影响，需要进行整体的分析和评估。
为了解决以上问题，需要采用一系列科学合理的研究方法和手段。
对于颤抖振响应分析，可以采用有限元方法进行数值模拟，结合实验数据进行验证。
对于静风稳定性分析，可以通过数值模拟得到桥梁结构在不同风速下的静风压力场，并利用风洞实验对模拟结果进行校正和优化。
同时，还需考虑预应力调整、导风系统设计等措施对斜拉桥静风稳定性的影响和改善效果。
大跨双塔斜拉桥的动力特性与地震响应分析
墩 和过渡 墩上 采 用 纵 向滑 动 支 座 ， 限制 横 向相 并 对 运动 ； 在索 塔与 主梁 间设 竖 向承 压 的双 向活 动 支 座 、 向抗 风支 座 。基 础均 采用钻 孔灌注 桩 。 横 采用 大 型有 限元软 件 ＡＮＳ ＹＳ建立 该桥 三 维 有 限元计 算模 型 ， 算 模 式 的模 拟 着重 于 结 构 的 计 刚度 、 量和边 界 条件 的模拟 ［ 。如 图 １ 示 ， 质 ２ ］ 所 加 劲 梁采 用脊 梁模 式 ， 度采 用加劲 梁实际 刚度 ， 刚 质 量包括所 有桥 面 系 的 质量 ， 考 虑 扭转 质 量 惯 矩 并 的影响 。主梁 、 塔采用 空 间梁单元 模拟 ， 主 斜拉 索
８ ９
型有 限元 软件 ＡＮＳ ＹＳ建立 了该 桥三 维 有 限元计
算模 型 ， 分析 了该 桥 的动力 特 性 特 点 。采 用 反应 谱法 对该 桥进行 了地 震 反应 分 析 ， 析 了该桥 地 分
北 京 ： 民交 通 出版 社 。 ０ ６ 人 ２０．
Ａｎ ｌ ｓ ｓ ｏ ｎａ ｉ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓ ａ ｉ ｍ ｉ ｓ ｏ ｓ ａ ｙ ｉ ｆ Ｄｙ ｍ ｃ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｎｄ Ｓｅｓ ｃ Ｒｅ ｐ ｎ ｅ
图 ４为 横 向＋竖 向地震 动输入 下北 塔塔 柱地
震 响应 包 络 。由图 ４可见 ， 柱 地震 响应 出现多 塔 个 峰值 ， 分别 出现 在 塔 底 截 面 以及 和 各 个横 梁 交
叉 部位 ， 中 ， 其 塔底 截 面 以及 与下 横梁交 又下 缘地
震 响应较 大 。
平 地震 荷载 的 ２ ３ ／ 。水 平 加速度 反应 谱见 图 ２ 。
尼 比为 ３／ ６ ９ 的场 地 加 速 度 反 应 谱 ， 结 构 进 行 反 对
开封黄河二桥主桥动力特性分析
第40卷第1期郑州大学学报(理学版)Vol140No11 2008年3月J.of Zhengzhou Univ.(Nat.Sci.Ed.)Mar12008开封黄河二桥主桥动力特性分析赵红垒1,谷定宇2(1.河南工程学院建筑工程系 郑州451191;2.河南新开元路桥工程咨询有限公司 郑州450016)摘要:以大广线开封黄河二桥主桥———7塔8跨预应力混凝土矮塔斜拉桥为研究对象,借助MIDAS/Civil有限元程序建立了该桥梁空间有限元计算模型,采用子空间迭代法计算了桥梁的动力特性.计算结果表明,该桥梁的低阶振动主要表现为桥面系的整体竖向振动和桥塔的横向振动,桥梁结构的自振周期较大,振型较为密集,由于该桥梁宽跨比较大,桥面整体竖向振动出现比较早,桥梁的第1阶扭转频率与第1阶竖弯频率之比为4.01,表明该桥梁具有良好的气动稳定性.关键词:有限元法;自振频率;振型;矮塔斜拉桥中图分类号:U441+.3 文章编号:1671-6841(2008)01-0120-050 引言矮塔斜拉桥(又称部分斜拉桥)是近些年来在斜拉桥基础上发展起来的一种新型的桥梁结构形式,就结构特性而言,矮塔斜拉桥是介于连续梁桥与斜拉桥之间、刚柔并济的一种新桥型[123].国内目前修建的矮塔斜拉桥比较少,对其结构特性了解不多,特别是对该类桥梁的动力和抗震方面研究更少[425].桥梁的动力特性反映了桥梁的刚度指标,取决于结构的组成体系、刚度、质量分布以及支撑条件等,是桥梁结构动力分析和抗震设计的重要参数,对正确进行桥梁结构设计和安全维护具有重要意义[6].因此,对矮塔斜拉桥进行动力性能研究具有重要理论意义和实用价值.本文以大广线开封黄河二桥主桥———7塔8跨预应力混凝土矮塔斜拉桥为研究对象,建立了该桥梁空间有限元计算模型,采用子空间迭代法计算了桥梁的动力特性,结果表明该桥梁具有良好的气动稳定性,计算所得数据可为该桥在运营阶段的健康监测和维护提供参考.1 工程概况大广线开封黄河二桥主桥为7塔8跨预应力混凝土矮塔斜拉桥[7],主桥全长为1010.0m,跨径布置为(85.0+6×140.0+85.0)m,双塔双索面,拉索布置采用竖琴型.结构体系为主墩处塔梁固结,中间桥塔处主梁与桥墩固结,其他桥塔处主梁通过支座简支在桥墩上.主梁采用预应力混凝土单箱三室截面,桥面宽37.4m,设纵、横、竖三向预应力,根部梁高5.0m,高跨比1/28,跨中梁高2.5m,高跨比为1/56,梁高按二次抛物线变化,箱梁顶宽37.4m,箱梁底宽16.0～26.0m,边腹板斜置.主梁除支点处设置横隔墙外,每根拉索锚固点设有隔墙.桥塔为实心截面,顺桥向长6.0m,横桥向宽1.7m,桥面以上塔高为36.0m(结构高度28.0m),塔高与跨径之比为1/5,布置在外侧护栏外侧,与主梁固结.主桥下部为箱型薄壁墩、群桩基础,墩高12.8～15.0m,墩长宽均为6.0m.主梁、桥塔、桥墩均采用C50混凝土.该桥标准跨侧立面及主梁根部正断面布置如图1所示. 收稿日期:2007210211作者简介:赵红垒(1980-),女,助教,硕士,主要从事土木工程研究,E2mail:alei5225@. 第1期赵红垒等:开封黄河二桥主桥动力特性分析图1 桥梁标准跨布置图Fig.1 Bridge standard cross layout arrangement2 桥梁有限元建模建立正确的桥梁动力计算模型是进行桥梁结构动力分析的基础,良好的桥梁动力计算模型应能正确模拟结构的刚度、质量和边界条件,尽量与实际结构相符.为了能较为准确地反映开封黄河二桥主桥的动力特性,本文采用M IDAS/Civil 空间有限元程序建立该桥梁的动力计算模型:主梁采用空间弹性梁单元的单主梁模型来模拟,即把桥面系的刚度(拉伸刚度、竖向抗弯刚度、横向抗弯刚度、自由扭转刚度)和质量(平动质量和转动质量)都集中在中间节点上,节点和斜拉索之间采用刚臂连接或处理为主从关系,对于闭口箱形截面的主梁,单主梁模型是常采用的计算模型[8];斜拉索采用空间只受拉杆单元模拟,由于该桥桥塔比较矮、跨径不是很大,从而斜拉索比传统的斜拉桥斜拉索短,在动力计算中不考虑斜拉索垂度对斜拉索刚度的影响;桥塔、桥墩及桥墩间横向联系采用空间弹性梁单元来模拟,不考虑桩基础对整个结构的影响.桥塔与主梁之间用刚性连接来模拟塔梁固结,中间桥塔处主梁与桥墩之间约束全部6个自由度来模拟梁墩固结,其他桥塔处主梁与桥墩之间释放顺桥向位移来模拟双向活动支座.桥墩根部固结,边跨不再设桥墩,释放顺桥向位移和绕横桥向旋转自由度来模拟桥梁支座.桥梁动力计算有限元模型如图2所示.图2 桥梁有限元计算模型Fig.2 Bridge finite element calculating model3 计算结果与分析 动力特性主要包括自振频率及主振型等,其中低阶振型对结构起控制作用.借助M IDAS/Civil 有限元程序,采用子空间迭代法求解开封黄河二桥主桥的动力特性,得出该桥梁前40阶的自振频率、周期和振型,由于振型比较集中,特别是桥塔振动比较集中,限于篇幅文中只给出前15阶及典型振型的自振频率和振型,计算结果列于表1,前4阶振型图如图3～图6所示.121郑州大学学报(理学版)第40卷表1 桥梁自振频率和振型特征T ab.1 Bridge natural vibration f requency and vibration model characteristics 振型阶次 频率/Hz 周期/s 振型特征 10.608601 1.643114桥面系竖向1阶反对称振动20.703123 1.422226桥面系竖向1阶正对称振动30.724610 1.3800532～6#桥塔面外1阶正对称振动40.724614 1.3800452、3、5、6#桥塔面外1阶反对称振动50.724620 1.3800341、2、4、6、7#桥塔面外1阶正对称振动60.724638 1.3799991～3、5～7#桥塔面外1阶反对称振动70.724659 1.3799601、3～5、7#桥塔面外1阶正对称振动80.724691 1.3798981、2、5、6#桥塔面外1阶反对称振动90.724696 1.3798891～7#桥塔面外1阶正对称振动100.725369 1.3786081、3、5、7#桥塔面外1阶反对称振动110.725369 1.3786081、2、4、6、7#桥塔面外1阶正对称振动120.725369 1.3786081～3、5～7#桥塔面外1阶反对称振动130.725369 1.3786082～6#桥塔面外1阶正对称振动140.725369 1.3786081～7#桥塔面外1阶反对称振动150.725369 1.3786081～3、5～7#桥塔面外1阶正对称振动312.4408060.409701桥面系1阶反对称扭转32 2.5241070.396180桥面系2阶正对称扭转221 第1期赵红垒等:开封黄河二桥主桥动力特性分析 由计算结果可以看出,开封黄河二桥主桥振型主要包括桥面系竖向振动和桥塔面外振动,特别是桥塔面外振动,由于桥塔比较多,导致桥塔振型比较复杂.该桥梁的振型主要特点如下:(1)该桥梁的基本周期为1.643s ,第1阶振型为桥面系的1阶反对称竖向振动振型,该振型对斜拉桥的地震响应和抗风稳定性有很大影响,也对车辆的振动反应有较大影响.竖向振动振型的出现顺序取决于桥梁的宽跨比,宽跨比大的桥梁,其第1阶竖向振动出现在前,宽跨比小的桥梁,其第1阶竖向振动出现在后.开封黄河二桥主桥主跨140.0m ,桥面宽37.4m ,宽跨比为1/3.74,比较大,所以第1阶竖弯振型出现较早.第2阶振型为桥面的1阶正对称振动振型,这也是由于该桥梁宽跨比较大造成的.(2)该桥梁桥塔反对称侧向振动出现在第3～9阶,桥塔的对称侧向振动出现在第10～16阶.在斜拉桥结构体系中,对桥塔横向地震反应贡献最大的是以桥塔振动为主的振型(桥塔的对称侧向振动和反对称侧向振动),一般出现在第3阶、第4阶振型,开封黄河二桥主桥符合这种规律,并且桥塔振动的自振频率非常接近,振型较为集中,体现了多跨连续梁体系矮塔斜拉桥的特点.(3)斜拉桥桥面系第1阶扭转自振频率也是被关注的频率,它的大小与斜拉桥的颤振临界风速有很大关系,因为扭转振型在斜拉桥的颤振中占主要成份,临界风速基本上与第1阶扭转频率成线性关系,即第1阶扭转频率越高,颤振临界风速也越大.从抗风的角度考虑,希望桥面第1阶扭转频率与桥面的第1阶竖弯频率的比值大一些,这样斜拉桥的颤振临界风速就会高些,桥梁的气动稳定性也就越好.开封黄河二桥主桥第1阶扭转频率出现在第31阶,频率为2.4408Hz ,它与桥面第1阶竖弯频率之比为4.01,表明该桥梁有良好的气动稳定性.出现这种情况的主要原因有:一是主梁为单箱三室截面,抗风效果比一般开口截面主梁好;二是采用双斜索面,也提高了结构的抗扭刚度.(4)人体对振动比较敏感的频率范围为2.0～6.0Hz ,该桥梁的自振特性表明,其前15阶自振频率均不超过1.0Hz ,不在该范围内;另一方面,载重车辆的基本频率一般都在2.5～3.5Hz 之间,而该桥梁的竖向第1阶自振频率仅为0.6086Hz ,离该范围比较远,因此可以得出:该矮塔斜拉桥的基频不在人体较敏感的范围内,车辆荷载不会引起桥梁明显的结构振动效应.(5)该桥梁前15阶振型有两阶为桥面系竖向振动,其余均为桥塔的侧弯振型,并且振型比较集中,频率差别不大,表明该桥面内基频小于面外基频,与一般斜拉桥的动力特性相反,说明该桥主梁刚而塔柔,符合矮塔斜拉桥的特性.由于开封黄河二桥主桥桥塔和桥墩给桥面系提供了纵向约束,因此没有出现桥面系纵飘振型.上述计算结果可为该桥的设计、施工提供参考,也可为该桥梁在成桥运营过程中的健康监测和维护提供基础性数据.参考文献:[1] 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adopting M IDAS/Civil finite element p rocedure,t he space finite element calculating model is set up,and t he dynamic perform2 ance using sub2spatial repetitive p rocess is calculated.The result indicates t hat t he low step s vi2 bration of t he bridge mainly takes t he form of whole vertical vibration of t he bridge deck system and horizontal vibration of t he bridge tower;nat ural vibratio n cycle is bigger,and vibration mod2 el is crowded.Because t he widt h2span ratio of t his bridge is heavier,whole vertical vibration deck system appears earlier;t he ratio of t he1st step reverse f requency and t he1st step vertical st roke curved frequency is4.01.The result s show t hat t his bridge has t he good air operated stability.K ey w ords:finite element met hod;nat ural vibration frequency;vibration model;ext rado sed ca2 ble2stayed bridge(上接第96页)Determination ofβ2amino Alcohol Drug Intermediates by T LCL I Y ong2ho ng1,2, YU Mei2yan1, WAN G Rui1, L IU Hong2min1(1.N ew D ru g Research&Development Center,Zhen gz hou Universit y,Zhengz hou450052,Chi na;2.Dep artment of Chemist ry,Zhengz hou U ni versit y,Zhengz hou450001,Chi na)Abstract:The separations are performed on silica2gel GF254plate wit h chloroform2met hanol as t he developing solvent and iodine vapor as t he color agent.The content of twoβ2amino alcohol drug intermediates is determinated simultaneously by doublel2wavelengt h scanning met hod.The good linear ranges for t hem are bot h50～250μg,and t he average recoveries are98.4%and98.0%,re2 spectively.This met hod is simple wit h satisfactory accuracy,p recision and recovery,and can be used for t he quality control of process.K ey w ords:t hin2layer chromatograp hy(TL C);drug intermediate;β2amino alcohol;bioconver2 sion brot h。
大跨度桥梁结构的静动力特性分析及振动控制
大跨度桥梁结构的静动力特性分析及振动控制大跨度桥梁是现代高速公路和铁路交通的重要组成部分，它们的建设不仅需要高质量的工程施工，更需要对桥梁结构进行全面准确的静动力特性分析和振动控制，以保障行车安全和桥梁使用寿命。
本文将就大跨度桥梁的静动力特性及振动控制展开讨论。
一、大跨度桥梁的静动力特性大跨度桥梁由于其跨度较大，所以结构刚度相对较小，很容易受到外部因素（如风荷载、车辆行驶等）的影响而引起振动，从而影响行车安全和桥梁使用寿命。
因此，对大跨度桥梁的静动力特性进行分析并有效控制振动是十分必要的。
1.1 静力特性静力特性主要包括桥梁结构的受力分析、应力分析和变形分析等。
在桥梁施工过程中，对受力分析、应力分析和变形分析的计算和设计是非常重要的。
其中，静力分析主要考虑桥梁承载能力、耐久性和安全性等方面的问题，对于桥梁的长期稳定性具有重要意义。
1.2 动力特性动力特性主要包括桥梁结构的振动特性和动力响应特性。
振动特性包括自振频率、振型和耗能等；动力响应特性则是指桥梁受到外界作用时的响应情况。
对于大跨度桥梁，动态特性分析是非常关键的，它能够评估桥梁在运营过程中受到的各种振动可能会带来的危害，并保证桥梁设计的质量。
二、大跨度桥梁的振动控制大跨度桥梁的振动控制是指在桥梁使用过程中，采用一定的措施对桥梁的振动行为进行控制。
主要的振动控制措施有被动控制和主动控制两种方式。
2.1 被动控制被动控制是指采用钢筋混凝土、预应力混凝土、桥面铺装等建设措施来对桥梁振动进行控制的方法。
这种方法的优点是成本较低、施工简单，但是缺点也很明显，即控制能力有限，难以对各种振动行为进行有效控制。
2.2 主动控制主动控制是采用一定的技术手段对桥梁振动行为进行监测，并通过一些主动控制方式来控制桥梁的振动行为。
这种方法的优点是控制能力较强，可以对各种振动行为进行有效控制，但是相对于被动控制，主动控制的成本相对较高。
三、未来展望未来的大跨度桥梁结构设计和振动控制将更多的采用智能化技术和新材料。
哪吒大桥颤振稳定性验算分析
哪吒 大 桥 为 单 跨双 铰 钢 桁 梁 悬 索 桥 ， 跨 ２ ２ 主缆 矢 跨 比 为 １ 主 ５ ｍ， ／ 按 间 距 ２ ｃ 梅 花 形 焊 接 Ｍ１ｘ ０ ０ｍ ２ ５ ｍｍ剪 力 钉 ， 强 混 凝 土铺 装 与 桥 面 加 ｌ Ｏ，跨 中 主缆 中心 至 桥 面 高 ２３ ｍ，东 岸 边 跨 长 ５ ．ｍ，西 岸 边 跨 长 ． ５ ６１ 板 的整体性 ， 面板上铺 ６ ９３ｍ厚 ｃ Ｏ混凝土铺装层 。 桥 － ．ｃ ４ 调整桥 面横 ３ ．ｍ， ９５ 主跨 主缆 横 桥 向 间 距 ７２ ．ｍ。 因 隧 道锚 碇 间距 需 要 ， 缆 需 通过 主 坡 ． 面横 坡 １ 桥 ％。 主 索 鞍 竖 向 、 水 平 转 向，拉 大 锚 碇 横 桥 向 间 距 ，东 岸 主 缆 水 平 转 角 １ 支 座 因加 劲 梁 在不 同 的 布载 情 况下 会 产 生 正 负 反 力 ，悬 索 桥 ． ６ ２７ ８ ．０ ２度 ， 西岸 主缆 水 平 转 角 ３２ ６ ６度 。在 两 端 锚 碇 处设 转 索 鞍 ， ．４ １ 把 支 座 应 能 承 受 负 反 力 。加 劲 梁 两 端 主 桁 下 弦 杆 下 设 置 连 杆式 钢 支座 ， 两 根 平 行 主 缆散 开 引至 锚 碇 锚 体 底部 锚 固 ． 跨 长 ２ ． ２ 锚 ３ ９ ｍ。 ０ 全 桥 共 设 ４个 支 座 。 １ 加 劲 梁 加 劲 梁 采 用 钢桁 梁 ， 片 主 桁横 向 间距 ７２ 主 桁 中心 ． １ 两 ．ｍ，
喷射 混 凝 土 。 锚 杆 间 距 布 置 为 １ｏ 横 向 ） ｌ０ｍ （ 向 ） 长 ２３ 浇 人 锚 体 ２（ ｘ０ｃ 纵 ， ． ｍ， ０３ ．ｍ。锚 杆 直 径 ２ ｒｍ， 杆 钻孔 孔 径 ６ ｒ 孔 深 与 锚 杆 长度 一 致 。 ２ ａ 锚 ０ ｍ， ａ 主 缆 通 过 转 索 鞍 转 向后 ． 过 锚 体 中 预 埋 的钢 管 ， 固 于 锚 体 末 穿 锚
大跨度悬索桥颤振时域分析及静风稳定性分析的开题报告
大跨度悬索桥颤振时域分析及静风稳定性分析的开题报告题目：大跨度悬索桥颤振时域分析及静风稳定性分析一、选题背景悬索桥是跨越大河的常见桥型，其具有跨度大，建设难度大，但视觉效果较好等优点。
然而，由于其固有的柔性和轻盈性质，容易发生颤振现象，对桥梁的稳定性和安全性产生影响。
同时，静风也是影响悬索桥稳定性的一个重要因素。
因此，进行大跨度悬索桥颤振时域分析和静风稳定性分析十分必要。
二、研究内容和方法1. 大跨度悬索桥颤振时域分析（1）建立大跨度悬索桥的有限元模型，考虑桥梁的材料力学特性和固有频率等因素。
（2）运用动力学原理进行颤振时域分析，考虑桥梁自身重量、荷载、风荷载等多种因素，确定其随时间的响应。
（3）分析分析结果，探究颤振过程中的动力响应特性，识别悬索桥可能出现的颤振模态和频率，进而对其进行优化设计。
2. 静风稳定性分析（1）建立大跨度悬索桥的静力学模型，采用风工程学中的风荷载模型，确定桥梁所受静风荷载。
（2）通过有限元计算，分析桥梁不同风速下的位移、拉力和应力等变形和稳定性指标。
（3）根据分析结果，寻找静风荷载下引起桥梁稳定性失效的因素，优化桥梁结构设计，提高桥梁稳定性。
三、预期成果通过本研究，可预期获得以下成果：1. 分析大跨度悬索桥颤振的动力响应特性，识别颤振模态和频率，为悬索桥的结构优化提供科学依据。
2. 分析大跨度悬索桥静风荷载下的变形和稳定性指标，找出可能引起桥梁失效的因素，为桥梁结构设计提供优化方案。
3. 探究大跨度悬索桥的动、静稳定性分析方法，提高技术水平和解决实际工程问题的能力。
四、研究意义悬索桥是大型桥梁工程中常见的桥型，随着交通运输需求的增加，建设大跨度悬索桥的需求也在日益增加。
本研究可为大跨度悬索桥的结构设计和建设提供科学依据，同时也可为探讨悬索桥的稳定性、动力响应等问题提供科学参考和理论基础。
某简支梁桥的抖振响应分析
某简支梁桥的抖振响应分析桥梁是连接两地的重要交通线路，而简支梁桥是其中一种常见的桥梁结构类型。
在某些情况下，简支梁桥可能会出现抖振现象，这种现象会对桥梁的安全性和稳定性产生不利影响。
对于简支梁桥的抖振响应进行分析是非常重要的。
本文将对某简支梁桥的抖振响应进行分析，并探讨相关的研究内容。
我们需要了解简支梁桥的结构特点。
简支梁桥是由两个简支梁和桥面板组成的，简支梁由支座固定在桥墩上，桥面负责承载交通荷载。
因为简支梁桥的结构比较简单，所以在一些情况下可能会产生共振现象，导致抖振的发生。
对于简支梁桥的抖振响应进行分析是非常重要的。
我们需要了解抖振响应的相关概念和原理。
抖振是机械系统在受到外力激励时，产生振荡现象的一种稳定振荡。
在简支梁桥上，抖振可以由风荷载、交通荷载等外力激励引起。
抖振响应的分析可以帮助我们确定桥梁结构的稳定性和安全性，从而指导工程设计和结构改进。
抖振响应的分析通常采用振动力学理论和有限元分析方法进行，通过对桥梁结构的数学建模和仿真计算，可以得到桥梁的动态响应情况，并评估其抖振性能。
针对某简支梁桥的抖振响应分析，我们可以采用有限元分析方法进行。
我们需要对桥梁的结构进行建模，将桥梁划分为若干个单元，然后通过对单元之间的连接关系和边界条件进行建模，得到桥梁的有限元模型。
接着，我们可以对桥梁的动力学方程进行求解，得到桥梁在受到外力激励时的动态响应情况。
我们可以对桥梁的抖振现象进行评估，分析其产生的原因和影响，并提出相应的改进措施。
在进行抖振响应分析时，我们需要考虑多种外力激励对桥梁的作用，例如风荷载、交通荷载等。
这些外力激励对桥梁的抖振响应产生重要影响，因此需要进行充分的分析和考虑。
桥梁的材料和结构参数也会对其抖振响应产生影响，所以需要进行全面的考虑和分析。
对某简支梁桥的抖振响应进行分析是非常重要的。
通过对桥梁的动态响应进行分析和评估，可以帮助我们确定桥梁的稳定性和安全性，并指导工程设计和改进。
赫章特大桥动力特性及风致抖振响应分析
（ １ ． Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｄｅ ｙ ａ ｎ ｇ ６ １ ８ ０ ０ ０ ， Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
ｆ ｏ ｕ ｒ ｉ ｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ． Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｓ ｉ — ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ， ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｈ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ ｂ ｕ ｆ ｆ ｅ ｔ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｄ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｈｅ ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｂｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｉ ｓ ａ ｒ ｉ ｇ ｉ ｄ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｉ ｅ ｒ ． Ｉ ｔ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ ｐ ｉ ｅ ｒ ｉ ｓ ａ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ａ ｓ １ ９ ７ ｍ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｗｉ ｎ ｄ — ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｂ ｏ ｔ ｈ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＡＮＳ ＹＳ１ ０ ． ０ ． Ｔｈ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｒ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｕ ｂ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
部分斜拉桥动力特性及地震响应分析
ＩＵｌＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＪｌＩＩＭｉｌｌＵｌＹ２４１６２２１．．．．．．—－大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。
尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。
学位论文题目．二耋犁金垒车垃生口赳型毡瞄卫蟛己咱盘盖车卜—一作者签名：辛龟ｉ业日期．＿．竺！！年—』月—Ｌ日大连理工大学硕士学位论文摘要部分斜拉桥作为一种新兴的桥梁结构形式，由于景观效果好、施工方便等优点，近年来得到了广泛的应用。
部分斜拉桥是介于连续梁和斜拉桥之间的一种半柔性结构，其动力特性及地震作用下的响应与两者都有很大的不同，而目前对这方面的研究还比较少，因此对其动力特性和地震响应分析和研究有很大的意义。
本文以盘锦辽东湾纬一河大桥为工程背景，运用有限元分析软件Ｍｉｄａｓ／ｃｉｖｉｌ建立空间模型，并对该桥进行动力特性分析、反应谱分析以及考虑橡胶减震挡块非线性的动态时程分析，在此基础上，研究了单向活动支座在横桥向布置位置、活动支座摩擦力的耗能作用以及滑动摩擦系数对活动支座耗能能力的影响。
通过上述的计算和分析，得到了支承体系的部分斜拉桥的自振特性、正确模拟橡胶减震挡块的方法、单向活动支座在横桥向的合理布置、活动支座摩擦力对塔墩内力、位移的影响以及不同滑动摩擦系数下关键部位的内力、位移响应的变化规律，为部分斜拉桥的抗震设计和计算提供参考。
关键词：部分斜拉桥；反应谱分析；时程分析；活动支座摩擦力；橡胶减震挡块部分斜拉桥动力特性及地震响应分析１２ｋ！ＴＭ）一九州卫＿一≤￡，ｉ＝１，２…．，Ｐ（３．１０）人¨则可判定近似解的误差在容许值范围中，满足收敛条件，便可不再进行迭代运算。
主桥抗震及稳定性能分析(201012)
柳林滩黄河公路大桥预应力混凝土连续刚构桥抗震及稳定性能分析华中科技大学2010年12月目录目录 (1)1．概述 (1)2．采用的规范及参考依据 (2)3．抗震设防标准的确定 (2)3.1地震地质背景 (2)3.2地震活动环境 (3)3.3场地条件及地震地质灾害 (3)3.4工程设防要求 (3)4．结构动力特性分析 (4)4.1结构模型 (4)4.2动力特性分析 (5)5．结构的地震响应分析 (8)5.1加速度反应谱分析 (8)5.1.1 加速度反应谱参数选取 (8)5.1.2 结构地震响应位移与内力分析 (9)5.2地震动力时程分析 (12)5.2.1 人工地震波 (12)5.2.2地震动力时程分析 (13)5.2.3地震波的选取 (14)5.2.4地震波作用下的时程分析 (16)5.2.5时程分析结果 (23)6．全桥稳定分析 (24)6.1桥梁稳定分析现状 (24)6.2荷载工况及荷载值的确定 (25)6.3各工况下的稳定分析 (26)7．结论 (31)8．参考文献 (33)柳林滩黄河公路大桥预应力混凝土连续刚构桥结构地震响应及稳定性能分析1．概述本分析报告针对柳林滩黄河公路大桥初步设计方案所确定的主桥部分进行结构抗震分析和全桥稳定性分析。
主桥设计采用（77514077854m+⨯+=）一联的预应力混凝土连续刚构桥，分为左右两幅。
主梁采用预应力混凝土直腹单箱单室箱形梁，采用变高度腹板方式形成桥面横坡，箱梁顶宽左幅12.5m（右幅14.25m），底宽左幅6.5m（右幅8.25m），跨中处梁高3m中间墩梁高9.2 m，梁下缘和底板变化段均按1.6次抛物线。
顶板厚0.3m，左幅腹板由0.6m渐变至0.8m，幅腹板由0.7m渐变至0.9m。
3~8桥跨位于平曲线5000m上，其总体布置和箱梁截面尺寸如图1-1~图1-3所示。
主墩为双肢变截面矩形薄壁墩。
主墩墩高63.5~77m 墩高较大。
图1-1 连续刚构桥结构总体布置图1-2 连续刚构桥结构剖面布置图图1-3 箱梁标准断面图由《中国地震动峰值加速度区划图》查得桥位处的地震动峰值加速度为0.10g。
桥梁结构的动态特性与分析
桥梁结构的动态特性与分析桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，承载着车辆和行人的通行，其结构的安全性和稳定性至关重要。
而了解桥梁结构的动态特性，并进行准确的分析，对于评估桥梁的性能、预测其使用寿命以及保障交通安全具有重要意义。
桥梁结构的动态特性主要包括振动频率、振型和阻尼等。
振动频率是指桥梁在受到外部激励时产生振动的快慢程度，它反映了桥梁的刚度特性。
振型则描述了桥梁在振动时各个部位的相对变形模式，不同的振型对应着不同的振动形态。
阻尼则是用于衡量桥梁振动能量耗散的能力，阻尼越大，振动衰减越快。
影响桥梁结构动态特性的因素众多。
首先，桥梁的材料特性是一个关键因素。
不同的材料具有不同的弹性模量和密度，从而影响桥梁的刚度和质量分布，进而改变其动态特性。
例如，钢结构桥梁通常具有较高的刚度和较轻的质量，其振动频率相对较高；而混凝土结构桥梁则相对较重，振动频率较低。
桥梁的几何形状和尺寸也对动态特性产生显著影响。
桥梁的跨度、截面形状和支撑方式等都会改变结构的刚度和质量分布。
较长的跨度往往导致较低的振动频率，而复杂的截面形状可能会引起不同部位的振动差异。
此外，外部荷载也是不可忽视的因素。
车辆行驶产生的动荷载、风荷载以及地震作用等都会激发桥梁的振动。
车辆的重量、速度和行驶频率与桥梁的振动特性相互作用，可能导致共振现象的发生，从而加剧桥梁的振动和损伤。
为了准确分析桥梁结构的动态特性，工程师们采用了多种方法和技术。
其中，理论分析是基础。
通过建立数学模型，运用力学原理和计算方法，可以初步预测桥梁的动态性能。
常见的理论方法包括有限元法、模态分析法等。
有限元法将桥梁结构离散为多个单元，通过求解方程组来获得结构的振动特性；模态分析法则侧重于确定桥梁的固有频率和振型。
然而，理论分析往往需要基于一些简化和假设，与实际情况可能存在一定偏差。
因此，实验测试在桥梁结构动态特性分析中起着重要的补充作用。
实验测试可以通过在桥梁上安装传感器，测量实际的振动响应。
泰州大桥主梁施工阶段的颤振稳定性及管理对策
图４ ６ ０％ 施 工 状 态 一 阶 竖 弯 振 型
Ｆ ｇ ４ Ｔ ｅ ｆ ｓ ｅ ｔ ａ ｄｅ ｓ ａ ｅ ｉ ． ｈ ｒ ｔｖ ｒ ｃ ｌ ｉ ｉ ｍｏ ｈ ｐ ａ ｈ ０ ％ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔ ｎ ｓ ｇ ｔｔ ｅ ６ ｏ ｓｒ ｃ ｏ ｔ ｅ ｉ ａ
泰 州 大 桥 主 梁施 工 阶 段 的颤 振 稳定 性 及 管理 对 策
李承成 ，陈艾荣 ，马如进
（ 同济大学 土木工程学院桥梁工程系， 上海 ２０ ９ ） ０ ０ ２
［ 摘要 ］ 以三塔两跨的泰州大桥为研究对象 ， 根据有限元分析及全桥气弹模型风洞试验 的结果 ， 对主梁对称
架设施 工阶段 的动力 特性及颤振稳定性进行 了研究 。结合桥 位地区 ３ 的月极大风速 分析 ， 主梁架设 阶 ０年 对
４ 中 国 工 程 科 学 ６
＋
图 ２ 加劲梁标准截面示意 图（ 单位 ： ｎ ） ｌ １ ｎ
Ｆｇ ２ Ｓａ ｄ ｒ ｒｓ ｓｃ ｏ ｙ ｕ ｆｓｆ ｅｓｇｒｅ （ ｎｔｍｌ） ｉ． ｔｎ ａ ｄｃｏｓ ｅｔ ｎｌ ｏ ｔ ｎ ｓ ｉｄｒ ｕ ｉ： ｎ ｉ ａ ｏ ｔ ｉ
［ 稿 日期 ］ ２ １ ０ 收 ０ ２— ３—１ ２
［ 金项 目］ 国家科技支撑计划资助项 目（０ ９ Ａ １Ｂ １ ； 基 ２０ Ｂ Ｇ５ Ｏ ） 交通行业联合科技攻关项 目（０ ８—３３— ３ ２０ ５ ３ ２—１０） ９
［ 作者简介］ 陈艾荣 （９ ３ ） 男 ， １６ ～ ， 贵州遵 义市人 ， 同济大学教授 ， 研究方向为桥梁结构设计理论 ； ｍ ｉ ａ ｃｅ ＠ｔ ｇ ．ｄ ．ｎ Ｅ— ａ ： ．ｈｎ ｏ ｊ ｅｕ ｃ ｌ ｎｉ
段的颤振稳定性 进行 了评 价。最后提 出 了一套针 对悬索桥施 工 阶段颤振稳 定性评价及 策略确 定 的流 程 ， 可 供其他桥梁参考。
某大桥动力特性及颤振稳定性分析
某大桥动力特性及颤振稳定性分析摘要：利用软件MIDAS/civil7.4.0对某大桥进行了动力特性和颤振稳定性分析。
计算结果表明：大桥结构基本周期小于5 s，属于短周期；结构颤振稳定性能够满足规范要求；为相似结构的计算提供了参考。
关键词：动力特性；颤振稳定性；大桥Abstract: The dynamic characteristicsandflutterstability for a certain major bridge was analysed by means of the MIDAS/civil7.4.0 software.The results indicate that the basic cycle of the bridge structure is less than 5 s, is short-period and the flutter stability of the structure can meet regulatory requirements, also, providing a reference for the calculation of similar structure.Key words: dynamic characteristics; flutterstability; major bridge1工程概况某大桥主桥采用独塔双索面叠合梁斜拉桥，桥跨布置为180+180=360m。
为双桥单幅布置，单桥桥面宽度为25.5m。
图1主桥总体布置立面图上部结构采用钢－砼连续叠合梁，其中钢主梁采用箱形断面，梁高为2.45m，混凝土桥面板厚度为0.25m；单幅桥面宽25.5m。
主塔采用帆形桥塔，桥面以上塔高约134m；斜拉索采用扭绞型平行钢丝斜拉索，竖琴形双索面布置，梁上基本索距为12m，塔上基本索距约7.7m。
边墩沿横桥向设置两个，采用实体式墩，通过布置一定的造型以增加桥梁的景观性；主塔基础采用40Φ2.5m钻孔灌注桩，每个边墩均采用8Φ1.5m钻孔灌注桩，分离式承台。
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某大桥动力特性及颤振稳定性分析
摘要：利用软件MIDAS/civil7.4.0对某大桥进行了动力特性和颤振稳定性分析。
计算结果表明：大桥结构基本周期小于5 s，属于短周期；结构颤振稳定性能够满足规范要求；为相似结构的计算提供了参考。
关键词：动力特性；颤振稳定性；大桥
Abstract: The dynamic characteristicsandflutterstability for a certain major bridge was analysed by means of the MIDAS/civil7.4.0 software.The results indicate that the basic cycle of the bridge structure is less than 5 s, is short-period and the flutter stability of the structure can meet regulatory requirements, also, providing a reference for the calculation of similar structure.
Key words: dynamic characteristics; flutterstability; major bridge
1工程概况
某大桥主桥采用独塔双索面叠合梁斜拉桥，桥跨布置为180+180=360m。
为双桥单幅布置，单桥桥面宽度为25.5m。
图1主桥总体布置立面图
上部结构采用钢－砼连续叠合梁，其中钢主梁采用箱形断面，梁高为2.45m，混凝土桥面板厚度为0.25m；单幅桥面宽25.5m。
主塔采用帆形桥塔，桥面以上塔高约134m；斜拉索采用扭绞型平行钢丝斜拉索，竖琴形双索面布置，梁上基本索距为12m，塔上基本索距约7.7m。
边墩沿横桥向设置两个，采用实体式墩，通过布置一定的造型以增加桥梁的景观性；主塔基础采用40Φ2.5m钻孔灌注桩，每个边墩均采用8Φ1.5m钻孔灌注桩，分离式承台。
2 计算模型和动力特性分析
2.1模型建立
采用MIDAS/civil7.4.0结构分析程序，建立空间有限元计算模型，如下图所示。
计算模型中：
（1）忽略了相邻联引桥对主桥动力响应的影响；
（2）主梁、主塔和边墩采用梁单元模拟；斜拉索采用桁架单元模拟，并考虑垂度效应和张力对几何刚度的影响；
（3）主塔、桥墩与主梁间连接关系的模拟如下表：
表1
（4）桩基边界条件的处理方法是用承台底六个自由度的弹簧刚度模拟桩土相互作用，这六个弹簧刚度分别是竖向刚度、顺桥向和横桥向的抗推刚度、绕竖轴的抗转动刚度和绕两个水平轴的抗转动刚度，六个刚度的计算采用同济大学的《桥梁桩基空间静力分析程序》即BCAD_PILE程序；
（5）承台质量作为附加集中质量堆积到相应节点上，以反映其对结构动力特性的影响。
图2空间有限元计算模型
2.2动力特性分析
根据上述建立的空间有限元计算模型，对模型采用分块兰索斯法计算了桥梁结构动力特性，下表列出了模型的部分自振频率和部分振型的主要特征，下图给出了模型的部分振型图。
对于斜拉桥动力分析，最重要的三个振型，即：①主梁反对称漂浮振型，②主梁一阶对称竖向弯曲振型，和③主梁一阶对称扭转为主振型。
本模型中这三个振型分别出现在第1阶、第4阶和第21阶。
表2
图3第一阶振型图
图4第四阶振型图
图5第二十一阶振型图
3 颤振稳定性分析
（1）设计风速确定
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）中附表A的规定，桥址处的平坦空旷地面离地面高度＝10m处，平均时距t＝10min、重现期T＝100年的风速期望值为=33.9m/s。
根据拟建桥址处开阔水面的地表状况，由《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01—2004）第3.2.2条，可认为桥址处属于A类地表粗糙度类别，地表粗糙度指数可取为=0.12。
（2）构件设计基准风速确定
按照《公路桥梁抗风设计规范》的相关规定，采用以下指数式推算桥梁构件的设计基准风速：
其中，
——桥梁构件的基准高度，对于主梁取主跨桥面距地面或水面的平均高度。
按上式计算的构件的设计基准风速对应于桥梁的成桥阶段，而施工阶段的设计基准风速，可以在考虑桥梁的施工周期和不同的风速重现期的基础上进行折减。
《公路桥梁抗风设计规范》中规定，施工阶段的设计基准风速可按下式选取
式中，
——施工阶段的设计基准风速
——风速重现期系数，其选取应该根据桥梁的重要性和桥址处的台风发生频度来确定。
一般可采用20年重现期。
按照以上公式可计算出该结合梁斜拉桥方案主梁桥面在成桥阶段和施工阶段的设计基准风速分别为：
成桥阶段：41.1m/s
施工阶段：36.2m/s
（3）颤振检验风速计算
根据《公路桥梁抗风设计规范》的规定，主梁颤振检验风速按下式计算：
其中，——考虑风速的脉动影响及水平相关性的无量纲修正系数。
按照以上公式可计算出该结合梁斜拉桥方案主梁桥面在成桥阶段的颤振检验风速见下表：
表3
（4）颤振稳定性指数
《公路桥梁抗风设计规范》中规定，利用下式计算桥梁的颤振稳定性指数。
式中，为扭转基频，B为桥梁全宽。
该结合梁斜拉桥方案在成桥阶段的值如下表：
表4
《公路桥梁抗风设计规范》6.3条中规定，当<2.5时，可按规范第6.3.4条规定计算桥梁的颤振临界风速。
而当2.5<4时，宜通过节段模型风洞试验进行检验。
从上表可见，本桥各阶段均小于2.5，故颤振临界风速可暂按《公路桥梁抗
风设计规范》第6.3.4条公式进行取值。
（5）颤振临界风速计算
根据《公路桥梁抗风设计规范》第6.3.4条规定，桥梁断面的颤振临界风速可按下式计算：
其中，
——为断面形状系数
——为攻角效应系数
——为平板颤振临界风速
——桥梁质量与空气的密度比
= m/(πρb2)
——桥梁断面的惯性半径比
——桥梁的半宽
B ——桥梁的全宽
m、——分别为桥梁单位长度的质量和质量惯矩
——构件扭转基频
根据有限元动力特性分析结果所得的桥梁方案的结构参数，按照上式可以计算得到颤振临界风速。
该结合梁斜拉桥方案成桥阶段的主要结构参数及颤振临界风速列于下表。
表5
4 结论
（1）该桥为双桥单幅布置，基本周期为3.616 s，小于5 s，属于短周期。
第1阶振型为纵飘，符合半漂浮体系斜拉桥的特征，这对减小桥梁结构的地震反应是有利的，但将产生较大的结构位移。
（2）根据《公路桥梁抗风设计规范》第6.3.4条计算的主梁在成桥阶段的颤振临界风速大于桥
址处的颤振检验风速，结构的颤振稳定性满足规范要求。
（3）可对相似结构的动力特性和颤振稳定性分析提供参考。