高空悬索桥风振效应分析与控制

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桥梁风振及其制振措施(PPT,17页)

主梁涡激振动拉索风雨激振桥塔涡激振动主梁随机抖振
驰振颤振
风振控制措施
颤振控制
驰振控制:
驰振和涡振控制
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）
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50cD），涡激振动振幅只有 5 cm。
•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
绝对控制：主梁风振失稳
尽量控制：考虑控制：
•桥梁风振及其制振措施
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。
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”

风振对桥梁工程损害及防治

风振对桥梁工程损害及防治摘要：风对桥梁的作用是一种十分复杂的现象，随着桥梁跨径的不断增加，风振现象也越来越受到工程界的关注。

本文针对抖振、涡激共振、风雨振等风致振动对大跨度桥梁的结构安全形成不可忽视的影响,探讨了大跨度桥梁抗风设计原则与风致振动的控制,提出了改善桥梁结构和增加机械阻尼等方法。

关键词：大跨度桥梁;风致振动;抗风设计1引言1940年秋，美国华盛顿州建成才四个月的主跨853m的塔科马悬索桥在风速不到20m／s的8级大风袭击下发生了当时还难以理解的强烈振动，奇妙的风竟使桥面扭曲翻腾．而且振幅愈来愈大。

直至使桥面倾翻到45度，最终导致桥粱的折断坠入峡谷之中。

这次事故后引起了国际桥梁工程界和空气动力界的极大关切,并开展了大量的理论探索和风洞实验研究。

我国自70年代起斜拉桥蓬勃发展,跨度日益增大,1999年10月,主跨1385m的江阴长江公路大桥的建成通车,使我国成为世界上能自主设计和建造千米级悬索桥的第六个国家。

中国改革开放以来已经建成了百余座缆索承重桥梁,其中包括10座悬索桥和近20座跨度超过400m的斜拉桥。

与此同步,斜拉桥和吊桥的风致振动理论与实验研究也结合工程实际迅速发展,并取得了一些有价值的研究成果。

2桥梁结构风致振动理论风灾是自然灾害中发生最频繁的一种，桥梁的风害事故屡见不鲜。

风与结构的相互作用是一个十分复杂的现象，它受风的自然特性、结构的外型、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素的制约。

当风绕过一般为非流线型作用截面的桥梁结构时，会产生旋涡和流动的分离，形成复杂的空气作用力。

当桥梁结构的刚度较大时，结构保持静止不动，这种空气力的作用只相当于静力作用。

当桥梁结构的刚度较小时，结构振动受到激发，这时空气力的作用不仅具有静力作用，而且具有动力作用。

2.1 风的静力作用静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应，可分为顺风向风力、横风向风力和风扭转力矩。

在顺风平均风的作用下，结构上的风压值不随时间发生变化，作用与桥梁上的风力可能来自任一方向，其中横桥向水平风力最为危险，是主要的计算对象。

悬索桥梁的风致振动控制与减震

通过附加在结构上的质量块和阻尼器，吸收和耗散风致振动的能量。
02
调谐液体阻尼器（ TLD）
利用液体的晃动效应来耗散振动能量，适用于大跨度桥梁的横向振动控制。
03
粘弹性阻尼器
通过粘弹性材料的剪切变形来耗散能量，具有稳定的耗能能力和良好的耐久性。
主动控制方法
主动质量阻尼器（AMD）
通过实时测量结构响应并主动施加反向振动，以抵消风致振动的能量。
01
02
03
结构疲劳
长期的风致振动会导致桥梁结构疲劳损伤，降低结构的承载能力和使用寿命。
行车安全
风致振动会影响桥梁的行车安全，如涡激振动可能导致桥面晃动，影响行车稳定性。
结构稳定性
严重的风致振动可能导致桥梁结构失稳，甚至引发灾难性后果。
03
风致振动控制方法与技术
被动控制方法
01
调谐质量阻尼器（ TMD）
风力发电装置（WEC）
将风能转化为电能，同时产生反向扭矩以抵消风致振动的能量。
主动拉索控制
通过调整拉索的张力，改变结构的刚度和阻尼特性，从而实现对风致振动的主动控制。
混合控制方法
1 2 3
主动与被动混合控制
结合主动和被动控制方法的优点，通过主动控制提高系统的性能，同时利用被动控制保证系统的稳定性和可靠性。
2 跨海大桥等特殊桥梁的抗风设计
针对跨海大桥、高墩大跨桥梁等特殊桥梁结构，研究有效的抗风设计方法和控制策略。
3 精细化建模与仿真
发展精细化建模和仿真技术，更准确地模拟桥梁在复杂风环境下的动力响应，为风致振动控制提供理论支撑。
4 跨学科合作与创新
加强土木工程、力学、材料科学、计算机科学等学科的交叉融合，推动悬索桥梁风致振动控制与减震技术的创新发展。

桥梁建设中的风振问题与控制方法

桥梁建设中的风振问题与控制方法桥梁是现代城市交通的重要组成部分，它们承载着人们的出行需求，连接着城市的各个部分。

然而，桥梁在面对气候变化和自然灾害时，特别是风力的影响下，往往会出现风振问题，给桥梁的稳定性和安全性带来威胁。

本文将探讨桥梁建设中的风振问题及其控制方法。

风振问题是指桥梁在强风环境下出现振动现象，如桥面、桥体、悬索等部分发生摆动、摇晃等现象。

风振问题对桥梁的影响主要表现在两个方面：一是对桥梁结构的破坏，风振会加剧桥梁材料的疲劳破坏，导致桥梁的寿命缩短；二是对行驶在桥上的车辆和行人的安全形成威胁，振动引起的不稳定性可能引发事故。

造成桥梁风振的主要原因包括两个方面：一是气候因素，包括风速、风向、风荷载等；二是桥梁结构的特性，包括桥梁几何形状、材料特性等。

为了解决桥梁风振问题，需要采取控制方法，以减小桥梁的振动幅度，提高其稳定性和安全性。

目前，针对桥梁风振问题，主要采取的控制方法包括结构控制措施和非结构控制措施。

结构控制措施主要是通过对桥梁结构进行参数调整或加装控制装置来控制风振现象。

例如，通过改变悬索桥索鞍形状和刚度来降低振动幅度，或者在桥梁主体结构上安装风振阻尼器、风振抑制器等装置来降低振动能量。

这些措施能够有效地控制桥梁的风振问题，提高桥梁的稳定性和安全性。

非结构控制措施主要是通过改变桥梁周围的环境条件来减小风振的影响。

例如，在桥梁周围种植密度适中的树木，形成风阻挡屏障，减小侧风的影响；或者在桥梁上增加较高的护栏和挡风墙，减少风与桥梁的直接接触，降低风荷载。

这些措施虽然相对简单，但能够在一定程度上减小风振问题。

此外，桥梁建设中的风振问题也需要借鉴国内外的先进经验和技术。

例如，在世界各地已经有很多应用成功的桥梁风洞试验技术，通过模拟真实的风场环境，对桥梁的风振特性进行研究，以便更好地解决实际问题。

这些经验和技术的借鉴可以为我国桥梁建设提供强有力的支持。

综上所述，桥梁建设中的风振问题是一个不容忽视的重要问题。

结构工程中的振动控制与稳定性评估

结构工程中的振动控制与稳定性评估振动是结构工程中一个重要的问题，它会给建筑物和桥梁等结构带来许多不利影响，如增加结构的疲劳损伤、降低结构的安全性等。

因此，在结构工程中，振动控制是一项关键的技术。

同时，稳定性评估也是不可或缺的一环，它可以帮助工程师评估结构的稳定性并采取相应的措施。

在振动控制方面，有多种方法可以应用于不同的结构。

其中一种常见的方法是利用阻尼器来减小结构的振动幅值。

阻尼器可以通过吸收结构中的能量来减小结构的振动，从而使结构更加稳定。

在高层建筑中，抗风振技术也是一种常用的振动控制方法。

通过在建筑物的顶部安装风振阻尼器或者调节风道的质量和刚度，可以有效减小风振对建筑物的影响。

另外，振动控制还可以通过优化结构设计来实现。

在设计结构时，工程师可以通过调整结构的刚度和阻尼来减小结构的振动，从而提高结构的稳定性。

此外，选取合适的结构材料和结构形式也可以起到振动控制的作用。

例如，在桥梁工程中，采用悬索桥或斜拉桥的结构形式可以减小桥梁的振动；在高层建筑中，使用混凝土结构材料可以提高结构的刚度和稳定性。

除了振动控制外，稳定性评估也是结构工程中的重要一环。

稳定性评估可以帮助工程师判断结构是否满足安全性要求，并采取相应的措施。

稳定性评估主要包括静力稳定性和动力稳定性两个方面。

静力稳定性评估是通过计算结构的静力平衡，判断结构是否具有足够的抗倾覆能力。

而动力稳定性评估则是通过分析结构的振动特性，判断结构是否具有足够的抗振能力。

在稳定性评估中，工程师通常会采用数值模拟方法来分析结构的动力响应。

数值模拟可以模拟结构在不同荷载条件下的振动响应，并预测结构的稳定性。

基于数值模拟结果，工程师可以进行相应的优化设计，提高结构的稳定性。

此外，稳定性评估还包括一些结构安全性指标的评估，如裂缝控制、变形控制等，这些指标可以帮助工程师判断结构的健康状况。

总之，振动控制与稳定性评估是结构工程中不可忽视的重要问题。

振动控制可以通过调整结构的刚度、安装阻尼器或者采用抗风振技术等方式来实现。

桥梁索结构振动控制

桥梁索结构振动控制越来越多的桥梁垮塌事故使得确保结构的稳定性和行车舒适性变得尤为重要。

大跨径桥梁大多需要采用索结构（斜拉桥拉索、悬索桥主缆及其吊索和拱桥的吊杆等）的形式，而索结构的因质量小、阻尼低、柔性大的特点，在外界激励下极易发生大幅振动，大跨度桥梁索结构的振动控制往往就成了桥梁结构稳定的控制因素。

桥梁振动控制的主要对象是大跨度桥梁的风振、地震响应和行车响应。

桥梁的风致响应可分为颤振和抖振。

在较易挠曲的悬索桥和斜拉桥中，风致振动较为常见。

悬索桥的缆索、吊杆都存在风振问题，且多为涡激振动。

悬索桥的风致振动最著名的例子是1940年美国Tacoma海峡桥坠落事故，该桥跨度为853m与悬索桥相比，虽然同样跨度下斜拉桥的刚度较大，但随着斜拉桥跨度越大，斜拉索柔性就越大。

1988 年 3 月，比利时的Ben Ahin 桥的斜拉索就发生了振幅达 1 米的振动。

1 桥梁振动控制的分类被动控制：它不需要外界能量，只需无源的惯性、弹性与阻尼元件，控制力是控制装置与结构相互运行产生的。

该种控制易于实现，减振防冲效果好，应用广泛。

主要优点是结构简单和工作可靠。

主动控制：这种控制需要外界能量输入。

由于大跨度桥梁的挠性很大，易发生低频振动，这种低频振动用被动控制装置或阻尼技术有一定的局限性。

混合控制：将主动控制与被动控制结合，发挥两种控制方法各自的优点，使主动控制所需提供的巨大控制力大幅度减小，以便有效地控制桥梁振动。

2 被动控制的主要类型2.1 摩擦阻尼器通过摩擦装置滑动作功，消耗能量。

1973 年建成的日本关门悬索桥在索塔施工中，采用滑动摩擦控制方式的防止缆索的涡激振动。

2.2 粘性阻尼器它是利用材料的粘弹性来瞬时改变结构的能量储备与瞬时耗散能量。

1985 年，日本因岛悬索桥的索塔施工中，采用了阻尼控制方式，即将滑车改为油压减振器。

2.3 调谐质量阻尼器(TMD)在主结构上附加一个由质量块、弹簧、阻尼组成的子振动系统，主系统发生振动时，通过参数设计，主结构的振动转移到子系统中，使主系统振动衰减。

风致振动对桥梁结构的危害及防护措施

【创新与发展】住宅与房地产2019年6月风致振动对桥梁结构的危害及防护措施董芳路（重庆交通大学土木工程学院，重庆 400041）摘要：近年来，桥梁风害问题备受关注，动力作用下的风致振动对桥梁破坏的问题尤为严重。

文章重点主要分析了风致振动的几种振动类型，以及其对桥梁的危害，明确其破坏机理、振动成因，阐述预防措施。

关键词：风致振动；振动类型；破坏机理；防护措施中图分类号：U447 文献标志码：A 文章编号：1006-6012（2019）06-0274-01风灾害这一问题的严重性越来越引起了世界各地的重视，尤其是桥梁的风灾问题愈发的严重，从20世纪开始世界各地桥梁风毁事故就频繁发生，直到今天也没有完全彻底地解决，攻克这个问题刻不容缓。

1 风致振动概述1.1 风致振动的研究背景近几十年来国内外都致力于从桥梁风致振动方面来研究桥梁风灾，风的动力和静力作用使得桥梁结构发生不同程度的振动，使其发生破坏。

其影响是巨大的，各国科研人员通过风洞试验来研究其动力特性和振动规律。

1.2 风对桥梁的动力作用风的动力作用的荷载，以脉动风来命名，脉动风是指风的大小及它的作用方向随着时间的变化而变化，发生周期随机，运动方式是不规则的。

其风致振动的形式也是多种多样。

有颤振、抖振、驰振、涡振[1]。

（1）颤振。

颤振是一种强迫式振动，是一种自激发散式振动，桥梁的桥面通过外界气流的反馈作用不断向外界吸收能量，使得桥梁振幅不断扩大，结构自身的机械阻尼无法完全消耗外部施加的能量，也就使得扭转角不断增大，使其振幅发散式增大，最终达到破坏。

在国外很早研究的塔科马特大桥是颤振而发生的破坏。

（2）驰振。

驰振类似于颤振，也是一种自己发散振动，属于强迫式振动。

驰振针对的对象非圆形截面的钝体结构而言的，一般钝体结构的横截面是具有棱角的方形或者是类似于方形的长方形。

也是不断向外界吸收能量，在结构阻尼力无法消耗时，使其振幅不断扩大，是横风向单自由度弯曲自激发散振动[2]。

高层建筑风效应及风振控制分析

高层建筑风效应及风振控制分析摘要：科技的发展与应用，使高层建筑被普遍应用，在设计高层建筑的时候，需要注意风效应对其的影响。

既要满足居住需求，又要满足减少振动的要求，一般高层建筑风振控制有耗能减振系统、吸振减振系统、锚索控制、主动控制与混合控制系统等。

关键词：高层建筑；风效应；风振控制随着经济的飞速发展与科学技术的广泛应用，高强度材料在高层建筑行业被普遍应用，使高层建筑与高耸结构不断出现，为建筑行业带来新的革命，也为城市居民生产生活带来了新形式。

高层建筑师在设计过程中，注意力多集中于建筑的平面功能布置、外观合理与空间的有效利用上，很少考虑到高层建筑间气流的影响问题。

如果高层建筑群之间的布局不合理，会为业主带来极大的不便。

高层建筑的主要荷载为水平风荷载，相比于地震等振动作用，风力作用频繁且持续时间长，影响力要大得多，为防止高层建筑在风力作用下出现倒塌、结构开裂等问题，必然要对高层建筑的风效应及风振控制进行合理的分析，使高层建筑结构抗风设计满足实际生活使用需求、安全需求、舒适度需求等。

一、高层建筑风效应的数值分析以高层建筑小区风效应进行分析，常见高层建筑小区的布局有三种形式：行列式、错列式和周边式，针对这三种布局的高层建筑，利用计算机进行模拟数值分析，得出高层建筑群内气流流动速度，并分析其影响度。

数据举例：行列式为4排每排4栋，共计16栋；错列式为五排交错排列，共计18栋；周边式为4排，呈口字形排列，共计12栋。

行列式错列式周边式拟定风向为正北和正西北两种，风速5m/s。

按人在1.8米位置进行计算。

其数值结果对比分析如下：（一）正北风向时：行列式第三、四排的风速达最高；错列式在第一、二列的第四排侧；周边式在第一、三列第四排。

其涡流形式，除错列式中间位置出现涡流外，其他二种不出现或很少出现。

通过对风速的变化趋势进行对比发现：三种布局风速会沿建筑高速而增大，行列式排末高层的高速区可达5.8m/s；错列式高层高速区达7.7m/s；周边区则达6.8m/s。

刍议大跨径悬索桥抗风问题及风振措施

刍议大跨径悬索桥抗风问题及风振措施摘要：随着现代桥梁技术的不断提升，大跨径悬索桥的应用越来越多，跨径记录也被不断打破。

悬索桥相对于其他结构形式的桥梁而言，其更容易受到风力的影响，尤其是对于大跨径悬索桥而言，风力作用下引起的各种振动对于桥梁的稳定性会造成极大的影响。

因此，如何提升抗风问题成为了大跨径悬索桥在设计时的重点问题。

文章对悬索桥进行了详细的风振分析，并在此基础上对如何提升大跨径悬索桥抗风能力展开了讨论。

关键词：悬索桥，风振，桥梁稳定性前言在所有桥梁结构中，悬索桥的跨越能力是最突出的，在跨江、跨海、跨山谷等方面有重要的应用。

这种桥梁结构主要依赖于缆索支撑体系，因此其非线性特性非常明显。

正是由于这种特性，因此其在风力荷载的作用下动力响应问题也相较于其他结构桥梁更加明显。

在早期的悬索桥设计中，由于对风载作用的考虑不够全面，因此设计出来的桥梁安全性存在明显的缺陷，引发了众多安全事故，造成了极大的经济损失和人员伤亡。

因此，当前悬索桥设计时尤其是大跨径悬索桥设计的过程中，相关人员非常重视桥梁的抗风问题。

文章以悬索桥风振类型出发，对桥梁自身的结构特征风载响应特征进行了归纳，并在此基础上提出了若干风振减弱措施，强化大跨径悬索桥的抗风设计方法和内容。

1.悬索桥风振分析从结构上来看，悬索桥是一种柔性结构，在风力荷载的情况下，其受力情况和振动方式具有多变性。

在经过了长期的实验探究后，人们对这种柔性结构的振动现象有了较深刻的认识。

并根据各种振动的特性制定了具有针对性的控制措施，具体如下：1.1 抖振抖振的本质是一种结构性强迫振动，其引起的原因是脉动风。

这种振动引起的原因可以概括为两种：（1）风本身的不规则性使得气流的方向和速度较为紊乱，这种紊乱的气流直接作用在桥梁结构上，引起的强迫性振动。

（2）在桥梁周围存在山体、建筑等，气流流经这些遮挡物时产生了紊乱的气流，这些气流简介作用在桥梁结构上，引起强迫性振动。

从振动的幅度上来看，由于抖振的起因是紊乱的气流，其方向是多变的，不会有明显的方向性，因此引起的桥梁振动幅度较小，一般不会直接给桥梁造成非常严重的结构性破坏，但是可能使得桥梁的部分结构变形，影响桥梁上通行人员的舒适度。

桥梁结构的风振性能评估与控制

桥梁结构的风振性能评估与控制桥梁是现代交通建设中不可或缺的重要组成部分，但长期以来，桥梁结构在受到风力作用时容易发生振动现象，给桥梁的安全稳定性带来潜在威胁。

因此，对桥梁结构的风振性能进行评估与控制显得尤为重要。

本文将从技术角度，介绍桥梁结构风振性能评估与控制的相关内容。

一、桥梁结构风振性能评估1. 振动特性分析桥梁结构在受到风力作用时，会引发横向和纵向的振动，因此需要对其振动特性进行分析。

常用的方法包括有限元分析、模态分析等，通过建立桥梁的数学模型，计算出各个模态的振动频率与振动形态，为后续的风振控制提供基础数据。

2. 风荷载计算风是导致桥梁结构振动的主要原因，因此需要准确计算桥梁受风的力及载荷。

根据桥梁的几何形状和风场参数，采用风洞试验或数值模拟方法，计算出不同部位的风速和风压分布，确定桥梁受风的作用力，为风振性能评估提供依据。

3. 振动响应计算通过将风荷载与桥梁结构的振动特性相结合，可以计算出桥梁结构在风力作用下的振动响应。

根据所采用的分析方法，可以得到桥梁的位移、速度和加速度等参数，以评估桥梁结构的风振性能。

二、桥梁结构风振性能控制1. 结构优化设计在桥梁结构的设计中，可以采用一些措施来降低其风振响应。

例如，通过合理设计桥墩、桥面板等结构部位的截面形状和断面尺寸，降低其自振频率，从而减小振幅。

此外，还可以采用局部加固、加装阻尼器等方式，提高桥梁的抗风振能力。

2. 控制减振装置为了减小桥梁振幅，保证其结构的稳定性，可以在桥梁上安装减振装置。

减振装置的种类较多，常见的有液体阻尼器、弹性体减振器、质量阻尼器等。

这些装置可以通过吸收或消耗部分能量，减小桥梁的振幅，提高其稳定性。

3. 风振监测与预警系统为了及时了解桥梁结构的风振情况，及时采取相应措施，可以在桥梁上设置风振监测与预警系统。

通过监测风速、桥梁振动等参数，并结合预设的阈值，及时判断桥梁结构是否存在风振风险，并进行相应预警和控制措施。

总结：桥梁结构的风振性能评估与控制是确保桥梁稳定运行的重要环节。

大桥风振事故原理分析以及有效防范措施举例

大桥风振事故原理分析以及有效防范措施举例作者：赵洁茹蔡川东来源：《建材发展导向》2014年第01期摘要：文章通过对塔科马大桥的风振事故来探究风振的原理，来概述了风洞试验的发展，以及风振有效的防护措施。

关键词：大桥蛇形共振；桥梁抗风；风振动防范；塔科马大桥1 理论概述建造大桥的时候我们不仅仅要考虑大桥的承载能力，美观度以及经济性，此外我们建造的大桥，大跨度桥常常因为柔度非常大，而受风荷载影响很大，大桥在未知的风的作用下会产生十分巨大的变形以及振动。

随着桥梁跨度的增大，非线性因素也愈加明显，不确定的因素也就变得很大很大，这就给已经非常复杂的风-车-桥系统研究加大了难度。

在风速较大的地区比如芝加哥，修建跨江、跨海铁路大桥时，为了确保桥梁结构及列车运行安全，必须要综合考虑风和列车荷载对桥梁的动力作用。

在国内外关于车桥耦合振动及桥梁抗风研究的基础上，需要考虑大跨度桥梁的几何非线性因素。

我们有必要来探究下大桥共振的原因，我们说的大桥看成不是一个刚体并有自振，在车辆通过大桥的时候对大桥产生压力，大桥就会受力变形，若这个力与大桥自身的震动吻合就会产生共振，然而这个问题要控制在一个安全范围内才对大桥不至于造成破坏。

概括来讲，该问题属于气动弹性振动问题.美国的塔卡马大桥就是这样被垮的。

原因是桥垂直方位的结构上的板引起了桥发生一系列振动。

桥对风有相当大的阻力，因此风被桥遮挡，高强度的气流只能从结构板上方经过，最后压向了桥表面。

由于通过的气流由于连续的被曲折就加快了它流动的速度，由伯努利定律可知在竖直方向上结构板的上方及下方将产生明显的压降。

无所谓的是风一直从板正前方吹过来，它的原因是上下方产生的压力降低会导致相互的抵消。

麻烦的事是若风方向随机且不停地产生变换，这将导致压力产生不断地波动变化。

产生的压力差若加在了整个桥面之上，而且因为能够挡住风的竖直方向的结构板后，将产生涡流并且不断的加强，将会最终导致桥面开始振动。

从理论上讲当桥面经受一定流速的气流吹动，就不可避免地会产生自激振动.除此之外一个因素是某个桥墩由于流体的涡振产生松动，这使得桥墩产生周期性的振动，使桥面产生低频振荡，车桥耦合振动的概率很小，由于车辆的激励频率要高好多.2 桥梁风致病害典型案例分析我们举一个非常有名的例子吧，就是著名的塔科马大桥由于风振产生的倒塌事故。

超高层建筑结构设计中的风振效应分析

超高层建筑结构设计中的风振效应分析随着城市化进程的加速，越来越多的超高层建筑在各大城市拔地而起，成为城市风貌的一道亮丽风景线。

然而超高层建筑的建设过程中存在的一些问题和挑战也不容忽视。

其中之一便是超高层建筑结构设计中的风振效应分析。

本文将讨论这一话题，并探究其相关的技术和方案。

一、风振效应是什么？风振效应简单地说，就是指风对建筑结构的影响所形成的振动效应。

它在超高层建筑结构设计中的作用十分重要，因为超高层建筑一般都有较高的高度和较大的体积，结构非常复杂，而且受到风的影响非常大。

风振效应会对建筑物的安全性、舒适性和美观性产生很大的影响，因此必须加以充分考虑和控制。

二、风振效应的影响因素风振效应的产生并不是单一原因，而是由多种因素的综合影响所导致的。

其中主要包括如下几点：1. 风速及其方向：风振效应的大小和方向直接取决于风速和风向，风速越大、方向越垂直于建筑物立面，风振效应就越明显。

2. 建筑物结构：建筑物结构的特点、尺寸、高度和材料等都会影响风振效应。

比如说，塔形结构比矩形结构更易受到风的影响。

3. 地形：地形的高低起伏、周边环境等也都会影响风振效应。

比如说，环境中是否有高耸的建筑物、山岳地形等都会造成风场的扰动，增大风振效应。

三、风振效应的分析方法为了控制和减小超高层建筑结构的风振效应，必须对其进行分析和设计。

而在风振效应的分析中，目前比较常见的方法有如下几种：1. 加载系数法：即通过设定某些特定的载荷系数，来确定建筑物在不同风速和风向下的风荷载大小。

这种方法适用性广，但计算较为复杂，不太适合大规模的工程设计。

2. 数值模拟法：即利用计算机模拟风场的过程，来预测风振效应。

这种方法可以比较客观、直观地反映风场的情况，但需要进行大量的计算和实验研究，成本较高。

3. 物理模拟法：即通过模拟真实的风场环境，对建筑物进行实际的测试和验证，检测其在不同风速下的振动情况。

相比于数值模拟法，这种方法更加准确，但同时也需占用大量的实验场地和测试设备。

钢桁架梁悬索桥抖振响应影响因素分析

本文以新疆富蕴县赛吾迭格尔大桥为工程背
景，该桥是一个主梁为桁架体系的人行悬索桥。在风洞试验时得到的气动力系数表征的是断面的气动特征，非桁架杆件的气动特征，以直接采用而难桁架体系主梁的有限元模型进行静风及风振分析。因此本文研究用动方法，分析结构的几何非线性、有效风攻角、气动自激力等对此类桥梁抖振的影响程度，为设计提供参考。
响程度最大，静风和有效风攻角的影响程度其次，大变形的影响最小。关键词：悬索桥；桁架；抖振；等代梁
中图分类号：４８２Ｕ４．５
文献标识码：Ａ
文章编号：０９７１（０２０ — １３０１０ — ７６２１）８０６ — ４
收稿日期：０２０ — ９２１—２２作者简介：李曙光（９２，，１７一）男吉林榆树人，副教授，从事公
计了专门增设了抗风措施【加单联中央扣、ｓ】：降主缆高、并采用４。抗风缆。５抗风缆和悬索桥主桁下弦的节点用拉杆相连，抗风缆的两端锚固在主塔两侧的山坡上；风缆中导人的张力为３００ｋ抗０Ｎ，矢跨比为１４／。增设了抗风措施以后，决了窄索２解桥的静风稳定性问题，经二维阶段模型的风动实验论证，颤振稳定性亦满足要求【其。虽然气动稳定性已经得到了控制，但紊流风引起的桥梁抖振可能会引起桥梁钢构件的疲劳破坏及行人舒适性等问题。因此，此类桥型的抖振不应该被桥梁工程技术人员忽视。本文用通用软件完成非线性抖振分析。桁架加劲梁悬索桥计算模型复杂，采用全杆件模拟虽然精度高，但在风荷载计算方面会带来一些问题。结构的静力三分力系数等风洞试验测量数据均是针对一段梁段的综合结果，而并非桁架中各杆件的结果，致使在采用试验所得数据进行后续计算时加载点以及数值不明确，因此采用一种单梁来模拟桁架加劲梁，使它们具有相似的动力特性。步骤如下：先建立了桁架主梁的全桥模型，其进首对行均布荷载下的静力分析和动力特性计算；然后根据静力等效原则确定等代梁的截面特性，过通

桥梁结构的风振响应分析与抗风设计

桥梁结构的风振响应分析与抗风设计桥梁作为重要的交通工程之一，承载着车辆和行人的重要通道。

然而，由于自然环境的不断变化以及人类活动的影响，桥梁经常面临风振响应的问题。

为了确保桥梁结构的安全性和稳定性，风振响应分析与抗风设计成为了重要的研究内容。

1. 风振响应分析在桥梁结构的风振响应分析中，首先需要考虑的是风的作用。

风是桥梁结构风振响应的主要外荷载，其大小和方向都会对桥梁结构产生重要影响。

风的作用可以通过测风站点的数据来确定，包括风速、风向、风向角等。

其次，还需要考虑的是桥梁结构的动力特性。

桥梁结构通常是具有一定刚度和自振频率的动力系统，因此需要对桥梁结构进行模态分析，确定其固有频率和振型。

通过模态分析，可以得到桥梁结构在不同频段上的响应特性，进而掌握其振动特点。

最后，基于风荷载和桥梁结构的动力特性，可以进行风振响应计算和分析。

常用的方法包括频谱法、相应谱法、时程分析法等。

通过这些方法，可以预测和评估桥梁结构在风荷载下的振动响应，为抗风设计提供依据。

2. 抗风设计为了确保桥梁结构的安全性，必须进行抗风设计。

抗风设计的目标是通过合理的结构设计和加固措施，减小或消除桥梁结构在风荷载下的振动响应，使其具备足够的抗风能力。

抗风设计的方法多种多样。

一方面，可以通过减小桥梁结构的风荷载来增加其抗风能力，如减小桥面的横向风压系数、减小桥梁体型的风阻面积等。

另一方面，可以通过增加桥梁结构的刚度和阻尼来提高其抗风稳定性，如合理选取材料、结构形式和节点连接方式等。

此外，抗风设计还需要考虑桥梁结构的动态特性。

在桥梁结构的设计中，通常会采用动力参数进行抗风设计，如振动幅值、振动周期、振动频率等。

通过合理选择动力参数，可以确保桥梁结构在风荷载下的稳定性和安全性。

在实际的工程实践中，除了风振响应分析和抗风设计之外，还需要进行监测和评估工作。

通过实时监测桥梁结构的振动响应，可以及时发现和掌握其风振状况，为后续的抗风设计和维护提供参考依据。

大桥抖动的科学解释

大桥抖动的科学解释
摘要：
1.大桥抖动的科学解释背景
2.大桥抖动的成因
3.大桥抖动的解决方法
4.我国在大桥抖动研究方面的成果
正文：
大桥抖动是一个常见的现象，给行车安全带来了潜在的威胁。

为了更好地理解和解决这个问题，科学家们对大桥抖动的成因进行了深入研究，并提出了一系列解决方法。

大桥抖动的成因可以归结为以下几点：
1.风振：当强风吹过大桥时，会产生空气动力学效应，使桥梁产生振动。

2.共振：由于桥梁结构的自然频率与某些外部因素（如风、火车通过等）产生的激励频率相近，导致桥梁产生共振现象。

3.结构缺陷：桥梁结构本身的缺陷或损伤可能导致大桥抖动。

为了解决大桥抖动问题，科学家们提出了以下解决方法：
1.风振抑制：通过优化桥梁的气动外形，增强桥梁的抗风能力，降低风振影响。

2.共振消除：调整桥梁的结构参数，使桥梁的自然频率与外部激励频率远离，从而消除共振现象。

3.结构维修与加固：对桥梁结构进行定期检查和维护，发现缺陷及时进行
修复或加固。

我国在大桥抖动研究方面取得了显著成果。

例如，我国桥梁工程师在设计大桥时，会充分考虑桥梁的气动性能，以降低风振对桥梁的影响。

此外，我国还积极开展大桥抖动监测与预警技术的研究，为桥梁运营安全提供有力保障。

总之，大桥抖动的科学解释有助于我们更好地理解这一现象，并采取有效措施加以预防和解决。

现代桥梁设计中的风振分析

现代桥梁设计中的风振分析在现代桥梁工程中，风振问题是一个至关重要的考虑因素。

随着桥梁跨度的不断增加、结构形式的日益复杂以及建设环境的多样化，风对桥梁结构的影响愈发显著。

风振不仅可能导致桥梁结构的疲劳损伤，甚至会引发桥梁的失稳和破坏，严重威胁着桥梁的安全和正常使用。

因此，在桥梁设计阶段进行精确的风振分析是必不可少的。

风对桥梁的作用主要表现为静力作用和动力作用。

静力作用包括平均风引起的阻力、升力和扭矩，而动力作用则主要体现为风的脉动成分引起的桥梁结构振动，即风振。

风振可以分为涡激振动、颤振、抖振等多种形式。

涡激振动是一种常见的风致振动现象，当风流经桥梁结构时，在结构后方会产生周期性脱落的漩涡，从而引起结构的振动。

这种振动通常发生在较低的风速下，振幅相对较小，但如果长期作用，可能会导致结构的疲劳破坏。

颤振则是一种更为危险的风振形式，它是由于气流与桥梁结构之间的相互作用导致结构的气动失稳。

一旦发生颤振，桥梁结构的振动会迅速增大，直至结构破坏。

抖振是由大气中的紊流成分引起的结构随机振动，虽然抖振一般不会导致桥梁结构的整体失稳，但会引起结构的疲劳损伤和行人的不舒适感。

为了准确分析桥梁的风振响应，需要采用一系列的理论和实验方法。

在理论分析方面，基于流体力学和结构动力学的原理，建立风桥相互作用的数学模型。

这些模型通常会考虑风的特性、桥梁的几何形状和结构参数等因素。

数值模拟技术，如计算流体动力学（CFD）和有限元分析（FEA），在风振分析中得到了广泛的应用。

通过CFD可以模拟风场绕流桥梁的情况，获取风荷载的分布；FEA则用于分析桥梁结构在风荷载作用下的响应。

然而，理论分析往往需要基于一定的假设和简化，其结果可能与实际情况存在偏差。

因此，风洞试验在桥梁风振分析中具有不可替代的作用。

风洞试验可以模拟真实的风环境，通过在风洞中安装缩尺模型的桥梁，测量模型在不同风速和风向条件下的受力和振动情况。

通过风洞试验，可以获得更加准确的风荷载参数和结构响应数据，为桥梁设计提供可靠的依据。

风对桥梁的影响及进一步研究措施

风对桥梁的影响及进一步研究措施近年来，国内外大跨度斜拉桥梁在下雨时发生剧烈的“雨振”以及并列布置的斜拉索发生剧烈的尾流驰振的报道也越来越多。

所有这些现象都表明，风对桥梁的作用尤其时风对大跨度桥梁的动力作用是桥梁中不容轻视的重要问题。

本文主要讲述了风对桥梁的静力作用及动力作用，其中详细分析了风对桥梁的动力作用。

同时，对大跨度桥梁的风致效应估算与评价以及制振对策进行了探讨。

最后给出了风对桥梁作用的研究中需要进一步探讨的几个问题。

标签：风工程桥梁影响随着交通运输业的发展，大跨度桥梁（斜拉桥和悬索桥）已成为当今桥梁建设中的主流，自80年代以来，大跨度桥梁建设得到了迅速发展。

经调查发现，自1918年起至少已有11座悬索桥遭到风毁。

其中一个典型的事故是1940年美国塔科马悬索桥在19/m的8级大风下因扭转而发散振动而坍塌。

塔科马悬索桥的事故引起了桥梁工程界的震惊，也促进了风对桥梁作用的研究。

1 风静力对桥梁结构的影响当结构刚度较大因而几乎不振动，或结构虽有轻微振动但不显著影响气流经过桥梁的绕流形态，因而不影响气流对桥梁的作用力，此时风对桥梁的作用可以近似看作为一种静力荷载。

桥梁载静力荷载作用下有可能发生强度、刚度和稳定性问题。

如现行桥梁规程中所规定的那样，主要考虑桥梁在侧向风荷载作用下的应力和变形，另外对于升力较大的情况，也需要考虑竖向升力对结构的作用。

对于柔性较大的特大跨度桥梁，则还需要考虑侧向风荷载作用下主梁整体的横向屈曲，其发生机制类似于桥梁的侧向整体失稳问题以及在静力扭转力矩作用下主梁扭转引起的附加转角所产生的气动力矩增量超过结构抗力矩时出现的扭转失稳现象。

在考虑风对桥梁的静稳定性影响时，扭转发散是桥梁静稳定问题中最典型的一种。

用线性理论方法研究桥梁的扭转发散时，认为桥梁扭转发散临界风速远高于桥梁颤振临界风速；但是随着桥梁跨度超出1000m以后，非线性效应逐渐增大，日本东京大学和同济大学在全桥模型风洞试验中都在颤振发生前观察到扭转发散现象，这也是在大跨度桥梁的设计中应该注意到的一个问题。