黎志谋 2150086035 桥梁风振及其制振措施
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桥梁风振及其制振措施
学号:2150086035 姓名:黎志谋 学院:土木工程学院 专业:桥梁与隧道工程
Tacoma Narrows Bridge:位于美国华 盛顿州,1940年建成,三跨连续加劲 梁悬索桥,主跨853m,宽11.9m,加劲 梁为H型板梁,梁高2.45m。 建成4个月后,在18m/s的风速(8级)作 用下,发散振动持续70min。最后,吊 杆断裂,加劲梁坠落河中。 原因:颤振失稳。
1、Leabharlann Baidu梁风振主要形态
2、桥梁风振控制
桥梁风振的主要形态
•气动弹性现象:气流中的弹性体发生变形或振动,从而改变气 流边界条件,引起气流力的变化,反过来又引起弹性体新的变形 与振动,这种气流力与结构相互作用的现象即为气动弹性现象。
•颤振:扭转发散振动或弯扭发散振动。如Tacoma桥的桥面扭转 振动,飞机机翼振动
TACOMA NARROWS BRIDGE
日本东京湾通道桥的涡激共振
主桥为10跨一联的钢箱梁连 续梁桥,最大跨度240m,宽 22.9m, 梁高6-11.5m。 在16-17m/s的风速作用下, 发生竖向涡激振动,跨中振幅 达50cm。 安装16台可调质量阻尼器 (TMD),涡激振动振幅只有 5 cm。
斜拉索风雨振
日本名港西大桥(MeikoNishi)、洞庭湖大桥均实测到拉 索在风雨共存的条件下,发生风雨振。称为影响最大的一种桥 梁病害。
俄国伏尔加大桥“蛇形共振”
伏尔加河大桥位于俄罗斯伏尔加格勒市,横 跨伏尔加河,2009年建成。当地时间2010年 5月19日晚,伏尔加河大桥突然发生离奇的 “蛇形共振”。 2010年5月19日晚,伏尔加格勒过河大桥桥 面突然呈浪型翻滚,有数十辆车正在桥上行 驶,所幸没有造成人员伤亡。监控镜头记录 下了桥体柔软地上下波动这一罕见画面。伏 尔加河大桥晃动事情发生的时候,大桥路面 突然开始蠕动,类似于波浪型,并发出震耳 欲聋的声音;正在大桥上行驶的车辆在滚动 中跳动。 警方接到报警后,迅速关闭大桥 两侧交通,同时封闭水上通路。专家们也迅 速赶至现场,大桥振动停止后,专家检查了 桥梁各处道路和围栏等,发现桥梁无裂纹, 无损伤。俄罗斯著名桥梁专家阿纳托利表示, 大桥共振现象可能因风波动和负载所共振而 发生。当天伏尔加格勒是多云,强风,由于 154米大桥全部由长板金属制成,金属结构 并不变形。
风振控制措施
颤振控制
驰振和涡振控制
驰振控制: 涡振控制: 提高结构阻尼比 施工时附加TMD、TLD或TLCD阻 尼器
风雨振控制
斜拉索表面制造成凹痕或螺旋线,可以减轻斜拉索风 雨振的程度。
加辅助索,预防拉索风雨振
机械减振措施
加阻尼器(如TMD,磁流变阻尼器)
•驰振:细长结构因气流自激作用发生的纯弯曲大幅振动。如结 冰电线振动,塔柱、吊杆、拉索容易产生驰振形象。
•抖振:气流力受结构振动影响较小,气流力是一种强迫力,主 要是大气紊流导致结构强迫振动。
•涡振:大跨度桥梁在低风速下容易发生的一种 风致振动。
桥梁风振控制
驰振 绝对控制: 主梁风振失稳 颤振 主梁涡激振动 尽量控制: 拉索风雨激振 桥塔涡激振动 考虑控制: 主梁随机抖振
学号:2150086035 姓名:黎志谋 学院:土木工程学院 专业:桥梁与隧道工程
Tacoma Narrows Bridge:位于美国华 盛顿州,1940年建成,三跨连续加劲 梁悬索桥,主跨853m,宽11.9m,加劲 梁为H型板梁,梁高2.45m。 建成4个月后,在18m/s的风速(8级)作 用下,发散振动持续70min。最后,吊 杆断裂,加劲梁坠落河中。 原因:颤振失稳。
1、Leabharlann Baidu梁风振主要形态
2、桥梁风振控制
桥梁风振的主要形态
•气动弹性现象:气流中的弹性体发生变形或振动,从而改变气 流边界条件,引起气流力的变化,反过来又引起弹性体新的变形 与振动,这种气流力与结构相互作用的现象即为气动弹性现象。
•颤振:扭转发散振动或弯扭发散振动。如Tacoma桥的桥面扭转 振动,飞机机翼振动
TACOMA NARROWS BRIDGE
日本东京湾通道桥的涡激共振
主桥为10跨一联的钢箱梁连 续梁桥,最大跨度240m,宽 22.9m, 梁高6-11.5m。 在16-17m/s的风速作用下, 发生竖向涡激振动,跨中振幅 达50cm。 安装16台可调质量阻尼器 (TMD),涡激振动振幅只有 5 cm。
斜拉索风雨振
日本名港西大桥(MeikoNishi)、洞庭湖大桥均实测到拉 索在风雨共存的条件下,发生风雨振。称为影响最大的一种桥 梁病害。
俄国伏尔加大桥“蛇形共振”
伏尔加河大桥位于俄罗斯伏尔加格勒市,横 跨伏尔加河,2009年建成。当地时间2010年 5月19日晚,伏尔加河大桥突然发生离奇的 “蛇形共振”。 2010年5月19日晚,伏尔加格勒过河大桥桥 面突然呈浪型翻滚,有数十辆车正在桥上行 驶,所幸没有造成人员伤亡。监控镜头记录 下了桥体柔软地上下波动这一罕见画面。伏 尔加河大桥晃动事情发生的时候,大桥路面 突然开始蠕动,类似于波浪型,并发出震耳 欲聋的声音;正在大桥上行驶的车辆在滚动 中跳动。 警方接到报警后,迅速关闭大桥 两侧交通,同时封闭水上通路。专家们也迅 速赶至现场,大桥振动停止后,专家检查了 桥梁各处道路和围栏等,发现桥梁无裂纹, 无损伤。俄罗斯著名桥梁专家阿纳托利表示, 大桥共振现象可能因风波动和负载所共振而 发生。当天伏尔加格勒是多云,强风,由于 154米大桥全部由长板金属制成,金属结构 并不变形。
风振控制措施
颤振控制
驰振和涡振控制
驰振控制: 涡振控制: 提高结构阻尼比 施工时附加TMD、TLD或TLCD阻 尼器
风雨振控制
斜拉索表面制造成凹痕或螺旋线,可以减轻斜拉索风 雨振的程度。
加辅助索,预防拉索风雨振
机械减振措施
加阻尼器(如TMD,磁流变阻尼器)
•驰振:细长结构因气流自激作用发生的纯弯曲大幅振动。如结 冰电线振动,塔柱、吊杆、拉索容易产生驰振形象。
•抖振:气流力受结构振动影响较小,气流力是一种强迫力,主 要是大气紊流导致结构强迫振动。
•涡振:大跨度桥梁在低风速下容易发生的一种 风致振动。
桥梁风振控制
驰振 绝对控制: 主梁风振失稳 颤振 主梁涡激振动 尽量控制: 拉索风雨激振 桥塔涡激振动 考虑控制: 主梁随机抖振