第一讲桥梁及结构风振理论及其控制

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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”

桥梁工程中的风振响应分析与控制

桥梁工程中的风振响应分析与控制随着城市建设的快速发展，桥梁作为交通运输的重要基础设施之一在城市中扮演着重要的角色。

然而，随之而来的问题是桥梁的安全性和稳定性，尤其是在面对自然灾害，比如风力的情况下。

因此，风振响应分析与控制成为了桥梁工程中非常重要的一部分。

首先，我们来了解一下什么是风振响应。

风振是指桥梁结构在风力作用下产生的振动。

由于桥梁的特殊结构和外形，会受到风力的影响，导致桥梁出现振动，甚至造成毁坏。

因此，准确地分析和控制风振响应是保障桥梁结构安全的关键。

在桥梁工程中，风振响应的分析是非常复杂和困难的。

首先，我们需要对桥梁结构的特性和风场环境进行详细的调查和研究。

通过测量和模拟，可以获取桥梁结构的振动响应和风荷载。

其次，我们需要运用数学模型和工程软件对桥梁结构的风振响应进行计算和仿真。

这可以帮助我们更好地理解和预测桥梁结构在不同风场环境下的振动特性。

最后，我们还需要进行实地观测和监测，以验证模型的准确性，并进行相应的调整和改进。

在风振响应的控制方面，我们可以采取一系列的措施来减小桥梁结构的振动。

首先，我们可以在设计阶段就采用一些抗风振设计措施，比如增加桥梁结构的刚度和抗风能力，通过改变桥面的形状和截面等来减小风力对桥梁的影响。

其次，我们可以采用一些隔振措施，比如在桥梁的支座或连接处设置专门的隔振装置，将桥梁的振动转化成热能或其它形式的能量，从而减小桥梁的振动幅度。

此外，我们还可以考虑结构减振的方法，如利用阻尼器、质量阻尼等方式来减小桥梁结构的振动。

这些措施可以有效地控制桥梁风振响应，提高桥梁结构的安全性和稳定性。

值得注意的是，风振响应分析和控制不仅仅局限于大型桥梁，对于一些特殊形状和结构的小型桥梁也是非常重要的。

比如，拱桥在风力作用下容易产生振动，如果不加以合理的控制和设计，可能会导致桥梁破坏。

因此，对于这些特殊类型的桥梁，我们需要进行细致的风振响应分析和控制，以确保其结构的稳定性和安全性。

大跨度桥梁涡致振动效应、原理及气动控制措施

大跨度桥梁涡致振动效应、原理及气动控制措施大跨度桥梁涡致振动效应是指由于桥梁结构内部涡旋的存在而引起的振动现象。

这种振动现象常常出现在大跨度桥梁的设计和施工阶段,会对桥梁的安全和健康产生不利影响。

涡致振动效应的原理是由于桥梁结构内部存在着微观的涡旋,这些涡旋会产生自旋力,使得桥梁结构在自旋力的作用下振动。

这种现象与声波传播类似,当一个物体发生自旋时,它会产生一个声源,并通过声发射和传播引起周围物体的振动。

大跨度桥梁涡致振动的影响因素包括桥梁本身的设计、施工和维护等因素。

桥梁设计时需要充分考虑涡致振动效应的影响,采取相应的措施来减少涡致振动的频率和振动幅度。

在桥梁施工过程中,需要对桥梁结构进行严格的测试和评估,及时发现并解决潜在的问题。

在桥梁维护期间,需要进行定期的监测和修理,以确保桥梁的稳定性和安全性。

为了控制大跨度桥梁涡致振动,可以采取以下几种气动控制措施:
1. 采用弹性元件:在桥梁结构内部嵌入一些弹性元件,例如弹性块或弹性杆件,减少桥梁结构的振动幅度和频率。

2. 采用阻尼器:在桥梁结构两端设置阻尼器,减少振动的传播和放大。

3. 采用滤波器:通过在桥梁结构内部安装滤波器,控制振动的频率和幅度。

4. 采用自适应控制:根据桥梁结构的实际情况,采用自适应控制算法,实时调整桥梁结构的气动控制措施,以达到更精准的控制效果。

大跨度桥梁涡致振动效应是一种普遍存在的现象,需要采取相应的控制措施来降低它对桥梁健康和安全的影响。

采取科学合理的方法,可以使大跨度桥梁涡致振动得到有效控制,确保其安全和使用寿命。

桥梁结构振动与风荷载效应分析与优化设计

桥梁结构振动与风荷载效应分析与优化设计桥梁结构是连接两岸的重要交通设施，而桥梁结构的振动与风荷载效应是桥梁结构设计中需要考虑的重要因素。

本文将详细介绍桥梁结构振动与风荷载效应的分析与优化设计。

桥梁结构振动是指桥梁在受到外力作用下，发生的结构变形和能量传递现象。

桥梁结构振动分为自由振动和强迫振动两种情况。

自由振动是指桥梁在没有外力作用下，自身在固有频率下发生振动。

而强迫振动是指桥梁在受到外界作用力下，发生的振动。

桥梁结构振动会对桥梁的安全性产生影响。

如果桥梁结构振动过大，会导致桥梁产生疲劳损伤、裂缝等问题，严重时可能会导致桥梁垮塌。

因此，在桥梁结构设计中需要考虑振动对桥梁的影响，并进行相应的优化设计。

桥梁结构风荷载效应是指桥梁在受到风力作用下，发生的结构变形和能量传递现象。

风荷载效应是桥梁结构设计中需要考虑的重要因素之一。

在桥梁设计中，需要根据当地的气象条件和地理环境，对桥梁受风荷载的影响进行分析，并进行相应的优化设计。

针对桥梁结构振动与风荷载效应的分析与优化设计，可以采用有限元分析方法。

有限元分析方法是一种基于数值计算的工程分析方法，可以对桥梁结构进行模拟计算，得出其在受到外力作用下的响应情况。

在进行有限元分析时，需要对桥梁结构进行建模。

建模时需要考虑桥梁结构的几何形状、材料特性、支座条件等因素。

建模完成后，可以对桥梁结构进行静态分析和动态分析。

静态分析是指在不考虑振动和变形情况下，对桥梁结构的受力情况进行分析。

动态分析是指考虑桥梁结构振动和变形情况下，对其受力情况进行分析。

通过有限元分析可以得出桥梁结构在受到外力作用下的响应情况。

根据响应情况，可以对桥梁结构进行优化设计。

优化设计可以从材料选型、支座设计、几何形状等方面入手，使得桥梁结构在受到外力作用下具有更好的抗风性能和抗震性能。

总之，桥梁结构振动与风荷载效应是桥梁结构设计中需要考虑的重要因素。

通过有限元分析和优化设计，可以使得桥梁结构具有更好的抗风性能和抗震性能，保障其安全性和可靠性。

桥梁结构的振动与减震控制

桥梁结构的振动与减震控制桥梁结构的振动问题一直以来都备受关注。

随着现代桥梁的跨度和高度不断增加，桥梁结构在遭受外力作用时所产生的振动也日益显著。

对于大跨度、高自振频率的桥梁结构而言，其振动问题已经成为限制工程性能和使用寿命的重要因素。

因此，研究桥梁结构的振动特性，并采取相应的减震控制措施成为提高桥梁结构安全性和舒适性的关键。

1. 桥梁结构的振动特性桥梁结构在遭受外界荷载时，会发生自由振动或强迫振动。

自由振动是指桥梁结构在没有外界激励作用下的自然振动，其振动频率与桥梁的固有特性相关。

强迫振动是指桥梁结构在受到外界激励作用下的振动，外界激励可以是车辆行驶产生的载荷、风速、地震等。

桥梁结构由于体积大且刚性高，振动特性往往比较复杂，可能存在多种振动模态。

了解桥梁结构的振动特性对于进行减震控制具有重要意义。

2. 桥梁结构的减震控制方法（1）被动减震控制：被动减震控制是指通过添加有效阻尼器、质量块等被动元件来消耗桥梁结构振动能量的一种方法。

被动减震控制的主要原理是利用附加的阻尼器阻尼桥梁结构的振动，从而减小结构的加速度响应。

常见的被动减震控制方法包括液体减振器、摩擦阻尼器等。

（2）主动减震控制：主动减震控制是指将传感器、执行器等主动元件应用于桥梁结构，通过采集结构振动响应并进行实时控制，实现对结构振动的主动抑制。

主动减震控制系统具有反馈闭环、自适应调节等特点，能够根据桥梁结构的实时振动状态进行有效的控制，从而减小结构的振动响应。

主动减震控制方法包括电液伺服减震、电流控制阻尼器等。

3. 减震控制技术的应用案例减震控制技术在实际工程中已经得到广泛应用。

例如，日本的“神户大桥”在1995年的阪神大地震中因减震控制系统的作用，减少了地震对桥梁产生的破坏。

另一个例子是位于美国旧金山湾区的“新金门大桥”，该桥梁采用了主动减震控制系统，可以实时监测桥梁的振动状态，并使用伺服阀进行控制，从而减小了桥梁结构的振动响应。

4. 减震控制技术的发展趋势随着科技的不断进步和减震控制技术的研究深入，人们对于桥梁结构振动控制技术的要求也越来越高。

混凝土桥梁防风振控制方法

混凝土桥梁防风振控制方法一、引言混凝土桥梁是现代交通建设中常见的一种桥梁形式。

由于其结构特点，容易受到自然环境的影响，特别是在强风天气下，桥梁易受到风振的影响，从而引发安全隐患。

因此，针对混凝土桥梁防风振控制问题的研究具有重要意义。

本文将从几个方面介绍混凝土桥梁防风振控制的方法。

二、混凝土桥梁防风振控制的概述混凝土桥梁的结构特点决定了其在强风天气下容易受到风振的影响。

而风振又会引发桥梁结构的共振，从而导致桥梁的破坏或者产生较大的振动，严重影响行车安全。

因此，混凝土桥梁防风振控制的研究显得尤为重要。

混凝土桥梁防风振控制的方法主要包括结构加固、控制阻尼、主动控制、被动控制等。

三、结构加固法结构加固法是一种被动控制方法，其主要思路是通过加固桥梁结构来提高其抗风振能力。

具体措施包括以下几个方面：1.增加桥梁的自重增加桥梁的自重可以提高桥梁的抗风振能力。

可以采取增加桥梁截面积、增加桥梁厚度等方法，来增加桥梁的自重，提高其抗风振能力。

2.加固桥梁节点桥梁节点是桥梁结构中最薄弱的部分，容易受到风的影响而发生破坏。

因此，加固桥梁节点是提高桥梁抗风振能力的重要措施。

3.增加桥梁的刚度增加桥梁的刚度可以提高其抗风振能力。

可以采用增加桥梁支座刚度、增加桥梁横向刚度等方法，来增加桥梁的刚度，并提高其抗风振能力。

四、控制阻尼法控制阻尼法是一种被动控制方法，其主要思路是通过增加桥梁的阻尼来消除风振。

具体措施如下：1.增加桥梁的阻尼增加桥梁的阻尼可以减小桥梁的振幅，从而消除风振。

可以采用振动减缓器、阻尼器等装置来增加桥梁的阻尼，提高其抗风振能力。

2.减小桥梁的质量减小桥梁的质量可以减小桥梁的振幅，从而消除风振。

可以采用空心结构、轻质材料等方式来减小桥梁的质量，提高其抗风振能力。

五、主动控制法主动控制法是一种主动控制方法，其主要思路是通过控制系统来对桥梁的振动进行控制。

具体措施如下：1.采用主动振动控制系统主动振动控制系统可以通过控制桥梁的振动来消除风振。

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。

高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制

高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制高速铁路桥梁是现代交通基础设施的重要组成部分，它承载着巨大的运输压力，因此其结构的稳定性和安全性显得尤为重要。

在高速列车行驶过程中，桥梁结构容易受到气候因素的影响，其中风振响应是一个很大的考虑因素。

本文旨在对高速铁路桥梁结构的风振响应进行深入分析，并探讨相应的控制方法。

首先，为了对高速铁路桥梁结构的风振响应进行准确的分析，我们需要了解桥梁结构受到风力作用时所产生的振动特性。

桥梁结构的振动可以分为自由振动和强迫振动两种情况。

自由振动是指桥梁结构在没有外界作用力的情况下自身固有特性引起的振动，而强迫振动则是由外部作用力（如风力）引起的。

了解这些基本概念是进行风振响应分析的基础。

其次，针对高速铁路桥梁结构的风振问题，我们需要进行振动特性分析。

这个分析可以通过数值模拟和实验测试来完成。

数值模拟方法主要是应用有限元分析技术对桥梁结构进行计算，可以得到不同工况下的加速度、位移和应力等振动参数。

实验测试方法则是通过在实际桥梁上安装传感器进行数据采集，进而对风振响应进行分析。

这两种方法的综合应用可以提高分析结果的准确性和可靠性。

在进行风振响应分析的基础上，我们可以探讨一些有效的控制方法来减小桥梁结构的风振响应。

首先，可以通过优化桥梁结构设计来降低其振动敏感性。

例如，在桥梁的结构连接部位增加约束装置可以增强结构的刚度，减小振动响应。

其次，可以采用主动振动控制技术来减小桥梁结构的振动幅值。

这种技术通过在桥梁结构上安装控制装置来实时调节结构的刚度和阻尼，从而减小振动幅值。

最后，考虑到风振响应不仅与桥梁结构自身特性有关，还与周围环境特征有关，可以采用防风措施来减小风力对桥梁的直接作用，如遮挡物、减速带等。

总之，高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制是保证桥梁结构安全稳定运行的重要环节。

通过对桥梁结构的振动特性进行准确的分析，并采取相应的控制方法，可以有效减小桥梁结构的风振响应，提高其安全性和稳定性。

桥梁风致振动综述

桥梁风致振动综述摘要：桥梁，作为一种连接构造物，从古至今扮演着跨越天堑、连接通达的重要角色。

从最开始的天然桥梁，到慢慢出现的石拱桥，到梁桥板桥，再到现代桥梁结构，桥梁的发展历史悠久，并且成果斐然。

但是在发展的过程中，不可避免的遇到了很多问题，这些问题有些被攻克解决了，还有一些仍未能被人类精确地理解和研究，仍在威胁着桥梁的安全。

本文主要讨论大跨度桥梁的风致振动问题与抗风设计方法。

关键词：桥梁风致振动，大跨度桥梁，桥梁抗风设计一、大跨径桥梁的轻柔化在了解风致振动、风工程之前，我们先要了解，风究竟是什么呢？风是大气边界层内空气流动现象, 并且其流动的速度和方向具有随时间和空间随机变化的特征。

在研究风对桥梁的作用时, 通常把风处理为在一定时距内不随时间变化的平均风和随时间随机变化的脉动风速两部分。

风作用于桥梁结构时, 由风的压力作用形成对结构的风荷载, 同时, 风还会引起桥梁的颤振、驰振、抖振和涡激振动等各种形式的振动。

20世纪，大跨径桥梁得到了发展，然而在这些发展初期，风致振动稳定并没有成为大跨径桥梁的重要控制因素。

直到1940年11月，位于美国华盛顿州、仅建城4个月的塔科马（Tacoma）大桥，在风速甚至不足20m/s的风下，发生了破坏。

这场破坏举世震惊，也第一次让工程师们认识到风对于大跨径桥梁的重要作用。

那么为什么，大跨径桥梁对风的敏感性这么高呢？这里我们要从大跨径桥梁的轻柔化说起。

为了减轻自重，增强跨越能力，比起传统混凝土桥梁，大跨径桥梁通常采用钢结构、钢混组合、结合结构等。

我们知道，钢材料的阻尼（damper）要小于混凝土，那么大跨径桥梁材料的基频也较小，通常为0.08Hz左右，而风的卓越频率在0.1Hz左右，二者比较相近，易产生共振；而相应的，地震卓越频率在1Hz左右，不易于大跨径桥梁产生共振。

这就解释了为什么大跨径桥梁对风作用敏感、对地震作用较不敏感，而小跨境桥梁恰恰与之相反。

二、风工程风工程（wind engineering）是指与自然风有关的生活或工业应用设施等主要涉及自然风的流体力学特性和设施的结构力学特性。

桥梁抗风性能分析及风振控制技术的研究

桥梁抗风性能分析及风振控制技术的研究第一章：绪论桥梁作为重要的交通工具，对于各个行业的发展都有着至关重要的作用。

然而，桥梁在施工和使用中会受到风的影响，如何保证桥梁结构在强风或风震作用下的安全性，是桥梁设计和管理中亟待解决的问题。

桥梁的抗风性能，是指结构在受到风力作用时的抵御能力。

而风振控制技术，是指控制桥梁在风力作用下产生的振动，使其不受到破坏或影响通行安全的技术手段。

本文主要研究桥梁抗风性能分析及风振控制技术的研究。

第二章：桥梁抗风性能分析2.1 风荷载计算风荷载是桥梁受到风力作用的结果，因此合理计算风荷载是桥梁抗风性能分析的重要前提。

目前常用的风荷载计算方法有静风法和动风法两种。

静风法是指在建立结构初始状态下，通过受风面积、风向角和当地风速计算出各个结构部位所受的风力。

而动风法则通过数值模拟分析结构在不同风速和风向下的响应，得出结构各部位受到的风荷载。

2.2 抗风安全评估桥梁的抗风能力，不仅需要考虑各个结构部位的风荷载，还要综合考虑结构破坏可能性和严重程度。

因此，在桥梁抗风性能分析中，需要进行安全评估。

安全评估通常采用可靠度方法，将结构的性能随机变量（如材料强度、结构几何尺寸等）与设计指标相比较，得出结构在抗风作用下的可靠度，进而评估结构的安全性能。

第三章：风振控制技术研究3.1 吸振减震技术吸振减震技术是桥梁抗风振中的一种常见技术。

该技术主要通过安装振动减缓器或阻尼器来吸收结构的振动能量。

振动减缓器通常采用弹簧和质量块组成，通过结构的振动将振动能量转化成弹簧和质量块的动能，从而达到吸振减震的效果。

阻尼器则主要是利用液体或气体的粘滞作用，在结构振动时通过阻尼器对结构进行能量耗散，从而抑制结构振动。

3.2 主动控制技术主动控制技术是指通过主动力控制结构的振动，以达到控制风振的目的。

主动力可以通过电动机、液压缸等方式提供，可以根据结构的振动变化进行调整和控制。

主动控制技术需要对结构进行监测和控制，通常需要配备传感器和控制系统。

土木工程中的桥梁振动与减振控制技术

土木工程中的桥梁振动与减振控制技术在现代土木工程领域，桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其安全性和稳定性至关重要。

然而，桥梁在使用过程中不可避免地会受到各种动态荷载的作用，如车辆行驶、风荷载、地震等，从而产生振动。

过大的振动不仅会影响桥梁的使用舒适性，还可能对桥梁结构的安全性造成威胁。

因此，深入研究桥梁振动现象以及有效的减振控制技术具有重要的现实意义。

桥梁振动的产生原因是多方面的。

首先，车辆行驶是导致桥梁振动的常见因素。

当车辆通过桥梁时，车轮与桥面之间的相互作用会产生周期性的冲击力，从而引起桥梁的振动。

车辆的速度、重量、行驶方式以及桥梁的平整度等都会对振动的大小和频率产生影响。

其次，风荷载也是引起桥梁振动的重要原因之一。

特别是对于大跨度桥梁，风的作用可能会导致桥梁发生颤振、抖振等现象，严重时甚至会导致桥梁结构的破坏。

此外，地震作用也会使桥梁产生强烈的振动，对桥梁的抗震性能提出了很高的要求。

桥梁振动可能带来一系列不利影响。

从使用舒适性的角度来看，过度的振动会使行车者感到不适，甚至可能影响驾驶安全。

对于行人来说，振动较大的桥梁也会给行走带来不便。

在结构安全性方面，长期的振动会导致桥梁结构的疲劳损伤，降低桥梁的使用寿命。

此外，过大的振动还可能引起桥梁结构的局部破坏，如连接件的松动、混凝土的开裂等。

为了有效控制桥梁的振动，人们研究和发展了多种减振控制技术。

其中，被动减振技术是应用较为广泛的一种。

常见的被动减振装置包括阻尼器和隔振支座。

阻尼器通过消耗振动能量来减小振动幅度，如粘滞阻尼器、金属阻尼器等。

粘滞阻尼器利用液体的粘性阻力来消耗能量，其阻尼力与速度成正比；金属阻尼器则通过金属材料的塑性变形来吸收能量。

隔振支座则通过隔离振动的传递来达到减振的目的，如橡胶支座、铅芯橡胶支座等。

橡胶支座具有良好的弹性和隔振性能，能够有效地减少振动的传递；铅芯橡胶支座则在橡胶支座中加入铅芯，增加了支座的阻尼，进一步提高了减振效果。

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。

浅谈桥梁结构的风振控制

浅谈桥梁结构的风振控制现代桥梁结构趋于轻、柔的特点给结构本身抗风抗震性能提出了考验。

由此可见，通过对大跨度桥梁的抗风问题进行理论研究，采取有效的措施把风对桥梁的危害控制在容许范围内，具有十分重要的理论价值和实际意义。

上世纪80年代以来，桥梁风振控制理论研究发展迅速，并且得到了实际应用。

随着大跨度桥梁的普遍兴建和高效能建桥材料的广泛应用，现代桥梁的结构形态逐渐向大跨、轻、柔方向发展。

虽然这对于美观及经济性方面是有益的，但是却给结构设计、施工甚至运营提出了更高更严格的要求。

大跨度桥梁作为生命线工程的重要组成部分，在政治、经济领域占据着重要的地位，对于它们的安全性应给予格外的重视。

现代桥梁结构趋于轻、柔的特点给结构本身抗风抗震性能提出了考验。

随着大跨度柔性桥梁的出现，风荷载往往成为结构上的支配性荷载。

风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。

风在行进中遇到结构，就形成风压力，使结构产生振动和变形。

桥梁受风力的作用后，结构物振动与风场间产生的互制现象—空气弹力效应所引起的气动力不稳定现象机率大为增加，强风、弱风都有可能使之整体或局部产生损坏。

例如，1940年11月7日，美国华盛顿州建成才4个月的老塔科马(Tacoma)悬索桥(主跨853m)仅在8级大风作用下就发生强烈的风致振动而破坏的严重事故。

该事件促使了桥梁工程界对结构风致振动的研究，并由此发展了一门新的学科—桥梁风工程学。

近几年来，随着我国大跨度桥梁的建设，桥梁风害也时有发生，江西九江长江公铁两用钢拱桥吊杆的涡激共振；上海杨浦大桥斜拉索的涡振和雨振损坏套索等。

由此可见，通过对大跨度桥梁的抗风问题进行理论研究，采取有效的措施把风对桥梁的危害控制在容许范围内，具有十分重要的理论价值和实际意义。

2、桥梁结构的风致振动桥梁结构风致振动可分为两大类：一类为限幅振动，主要包括抖振和涡激振；另一类为发散性振动，主要包括驰振和颤振。

桥梁的抖振是指桥梁结构在紊流场作用下的随机性强迫振动。

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，桥梁工程建设越来越多。

为解决桥梁建设中的抗震设计与抗风设计问题，通过对桥梁地震反应分析，安装反式橡胶支架和防落梁装置两级抗震设防，采用增大截面法对大跨度索结构桥梁进行加固。

本文首先分析桥梁重要性分类，其次探讨桥梁结构抗震设计，最后就桥梁结构抗风设计进行研究，以期为相关人员提供参考。

关键词：桥梁结构；抗震设计；震害；设防引言城市化发展过程中，桥梁成为社会交通体系中的关键组成部分。

但在桥梁运营过程中，常见的地质灾害会直接影响桥梁结构的稳固性，继而诱发桥台滑移、桥墩开裂等安全问题，使桥梁使用期间的安全风险增加。

为此，相关人员应优化桥梁结构抗震设计，并通过采取科学、有效的设防措施增强桥梁工程的抗震性能，完善其安全性能。

1桥梁重要性分类桥梁重要性分类是抗震加固评估的基础。

美标将桥梁分为重要桥梁和标准桥梁两类。

桥梁满足以下条件之一便可定为重要桥梁，重要桥梁以外的桥梁为标准桥梁。

（1）提供生命安全的桥梁，如提供医院应急服务通道、承担电力、用水管道服务的桥梁。

（2）损坏后带来巨大经济影响的桥梁，如交通大动脉枢纽等对当地经济至关重要的桥梁。

（3）被当地应急救援部门定义为关键桥梁的桥梁。

（4）为民防、消防、公共卫生机构提供重要交通保证的桥梁。

（5）国防、军事、战略支援运输的桥梁。

2桥梁结构抗震设计2.1主梁与支座加固目前，桥梁主梁结构加固方法主要包括增大截面加固与粘贴钢板加固。

为提高主梁的抗震能力，在梁板下部增加钢筋以提升其结构延性，增加桥梁下部界面以提升结构整体性能，扩大梁板受力面积。

如果主梁梁底加固一般采取粘贴钢板措施，要明确钢板锚固位置，加固桥梁支座部分时应选择减震支座或选择挡块限制结构纵向位移，降低地震对桥梁结构的冲击，防止桥梁在地震作用下产生落梁现象。

2.2位移抗震设计方法位移抗震设计方法是一种新的抗震理念，设计思路是结合桥梁抗震设计目标与设防措施进行抗震设计，具体的设计方式可分为直接设计、间接设计两种。

浅论桥梁结构振动的主动控制

浅论桥梁结构振动的主动控制一、桥梁结构振动的特点桥梁振动控制的主要对象是大跨度桥梁的风振、所有桥梁的地震响应和行车（人）响应。

在跨度为数百米的桥梁中，风振制约着上部结构的设计。

桥梁的风致响应可分为颤振和抖振。

颤振是由风引起的桥梁的自激振动，抖振则是由风的紊流诱发的桥梁不规则的强迫振动。

在悬索桥和斜拉桥中，风致振动较为常见。

悬索桥的缆索、吊杆、索塔多为涡激振动。

结构振动控制在理论研究、模型研究、被动控制装置的开发等方面已经取得了可喜的成果。

目前，以改变结构频率为主的减隔震、增加结构阻尼为主的耗能减震等被动控制技术已趋于成熟。

但已有的研究表明，被动控制的主要缺点是控制效果有限，而且被动控制系统对地震的频域特性非常敏感，有时甚至会产生负面影响。

理论上最为有效的控制方法是主动结构控制。

主动控制与被动控制相比有以下优点：（1）反馈控制力可直接作用于结构物，无滞后现象，具有较高的控制性能；（2）结构的固有频率发生变化时，只需调整控制软件参数，比被动控制需调整设备要简单；（3）主动控制能控制二阶乃至更高的振型；（4）系统本身的摩擦系数小，对微小振动控制效果好。

下面我们主要介绍下主动控制和半主动控制的发展情况。

二、主动控制主动控制技术用于土木工程结构始于60年代后期。

各国已研究出多种不同的控制方法：最优反馈控制、次最优反馈控制、独立模态空间控制、瞬时最优控制、有界状态控制、预测控制、模糊控制。

大跨度桥梁的主动控制在上个世纪七十年代末就已经提了出来，但对它的研究仍是大大落后于对高耸建筑结构的主动控制。

在成本上，几年前，具有同等控制效果的主动控制设备所需费用高于被动控制设备几倍，这成为制约其发展应用的一个主要原因。

可以预见的是，随着材料、理论等技术的发展，未来十年内，甚至几年内，其成本会大幅度的降低。

2.1主动拉索控制（Active Tendon Control）1960年由Freyssinet提出了采用结构拉索的主动控制。

桥梁结构风致振动及其控制措施分析研究

构的变形，终导致结构失稳。最风的静力失稳效应是人类很早就认识到的问
分，桥梁一旦遭受风灾影响造成损伤或破坏，带来的后果将十分严重。而近年来由风荷载作用引起的结构破坏亦屡见不鲜。因此，过对大跨度桥梁的抗通
都低于静力失稳的发散风速，而对静风荷载作用因下大跨径桥梁极限承载力问题的研究开展较晚。２ｏ
世纪７０年代之后，才在许多风洞试验中发现了静力扭转发散的现象。静风失稳现象发生给未来超大跨径的缆索承重体系桥梁结构的空气静力稳定性发出了警戒信号。大跨度桥梁的空气静力失稳问题亦逐渐引起了各国桥梁界的重视，目前还不完善。但
合国的统计资料指出：约半数以上的自然灾害与 “ 风有关 ”… 。作为城市生命线工程的重要组成部
平均风所产生的静荷载简称静力风荷载，风静
荷载有可能导致结构静力失稳。其现象就是结构在
给定风速作用下，主梁发生弯曲和扭转，会改变结构的刚度，亦会改变静风荷载的大小，并在同时增大结
从工程抗风设计角度，以把自然风分解为不可随时间变化的平均风和随时间变化的脉动风两部分来进行分析Ｊ。平均风是在给定的时间间隔内，将
益，同时也给结构设计和施工安全提出了更高的但
要求，桥梁的抗风抗震性能也面临前所未有的考而

钢结构桥梁的抗风与振动控制

钢结构桥梁的抗风与振动控制钢结构桥梁作为现代交通运输系统中重要的组成部分，承担着车辆载荷和自然环境力的作用。

在恶劣的气候条件下，如强风和地震等自然灾害，桥梁结构的抗风与振动控制显得尤为重要。

本文将探讨钢结构桥梁的抗风与振动控制方法，并介绍一些常用的控制技术。

一、风载荷的影响钢结构桥梁在风的作用下会受到风载荷的影响，主要表现为桥梁的振动和侧风力的作用。

这些风载荷对桥梁结构的稳定性和安全性造成威胁，因此控制风载荷对于桥梁的设计和施工至关重要。

1.1 风振现象风振现象是指桥梁在风的作用下发生的振动现象。

当气流穿过桥梁结构时，会引起气动力系数的变化，从而导致桥梁结构的振动。

这种振动不仅会对桥梁的使用寿命造成影响，还会给行车安全带来威胁。

1.2 侧风力的作用在强风条件下，侧风力会对桥梁结构产生侧向作用，使桥梁产生偏转。

如果不加以控制，侧风力可能会导致桥梁的倒塌。

因此，抗风措施在桥梁设计和施工中是必不可少的。

二、抗风与振动控制方法为了保证桥梁结构的安全稳定，钢结构桥梁需要进行抗风与振动控制。

下面介绍几种常用的控制方法。

2.1 桥梁结构设计在桥梁的设计阶段，可以采用一些控制手段来增加其抗风与振动能力。

例如，增加桥面宽度、改变桥面截面形状等措施可以减小桥梁受到风的作用而产生的振动。

此外，还可以通过增加钢材的强度和刚度，提高整体结构的稳定性。

2.2 风洞试验风洞试验是一种常见的用来模拟风对桥梁结构的作用的方法。

通过在风洞中模拟不同风速和风向条件下的风力作用，可以得到桥梁结构在各种条件下的响应情况。

通过风洞试验的结果，可以对桥梁进行针对性的优化设计。

2.3 阻尼控制阻尼控制是一种减小振动幅值的常用方法。

通过在桥梁结构中增加适当的阻尼装置，可以吸收由风振引起的能量，从而降低结构的振动幅值。

常用的阻尼装置包括液压阻尼器、摩擦阻尼器等。

2.4 主动控制主动控制是指通过控制力的施加来减小桥梁的振动。

在桥梁结构中加入传感器、执行器等设备，通过反馈控制来实现对结构的控制。

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。

桥梁设计中的风振控制技术研究

桥梁设计中的风振控制技术研究桥梁是连接两个地区的重要交通设施，不过在建造和使用过程中却存在一些问题，比如，因为自然因素导致的风力影响，这将会对桥梁构造造成影响，进而影响桥梁使用的安全性。

风振控制技术是现代桥梁设计中的一个重要组成部分，该技术可以有效地控制风振效应，减少桥梁振动所造成的影响。

本文将围绕桥梁设计中的风振控制技术展开研究。

第一部分：桥梁风力计算在桥梁设计的过程中，风力计算是非常重要的一个环节，因为这个环节会合理估算桥梁在风力作用下的受力状况。

工程师需要计算出桥梁受到风力的大小和方向，一般采用风洞实验或者计算机仿真的方法进行计算。

计算出风压的大小后，便可以初步判断桥梁抗风的性能，并针对这个结果优化桥梁的设计方案。

第二部分：桥梁风振分析风力计算给出桥梁所受的风力大小和方向，风振是在这个基础上得出的一种现象，桥梁会在风力作用下产生不规则的结构振动。

桥梁风振分析需要分析桥梁的振动特性，比如自振频率、振型、阻尼等关键参数。

这些参数将有助于工程师评估桥梁在风力作用下的振动程度，从而优化桥梁设计，保证其安全性。

第三部分：桥梁风振控制技术一旦得出了桥梁的振动参数，就需要针对这个结果制定合适的控制方案。

传统的控制系统包含阻尼器和摆锤两种类型。

阻尼器是一种被动控制设备，可以通过阻尼器对振动产生的能量进行吸收和耗散，从而达到减小振动的效果。

摆锤则是一种主动控制设备，在振动系统中通过控制振幅、频率、相位等方式对其产生的振动进行控制。

此外，还有基于控制理论的智能控制系统，该系统可以根据实时监测来调整桥梁的振动状况，实现更加智能化的风振控制。

第四部分：桥梁风振控制技术的应用风振控制技术已经被广泛应用在世界各地的桥梁建设中。

例如，美国在2013年修建了一座名为“Yavuz Sultan Selim”的大桥，桥梁主塔使用了高效的柔性阻尼器，该控制系统在风力作用下能够减少98%的桥梁振动；日本的大井川铁桥可以通过多个摆锤进行自适应控制，实现了极高的控制精度。

桥梁工程中的振动与减振控制

桥梁工程中的振动与减振控制桥梁作为重要的交通基础设施，为人们的出行提供了便利。

然而，随着交通流量的增大和车辆类型的多样化，桥梁结构面临着不可忽视的振动问题。

桥梁振动不仅会降低其使用寿命，还可能对行车安全产生潜在威胁。

因此，对于桥梁工程中的振动问题，必须进行有效的控制和减振手段的使用。

1. 桥梁振动的原因桥梁振动的产生主要与以下几个方面有关：1.1 自然风载荷：自然风是桥梁产生振动的主要外力之一。

风速的变化、风向的不确定以及风与桥梁结构之间的相互作用，都会导致桥梁的振动。

1.2 车辆荷载：车辆通过桥梁时产生的荷载，也会引发桥梁的振动。

特别是当车辆速度较高或者车辆类型多样化时，振动问题将变得更加突出。

1.3 地震作用：地震是桥梁振动的重要原因之一。

地震引发的地面动应力沿桥梁传递，导致桥梁结构出现共振，从而引起较大的振动。

2. 桥梁振动的影响桥梁振动不仅会对桥梁本身的结构产生损坏，还可能对行车安全产生潜在威胁。

桥梁振动的主要影响有以下几个方面：2.1 结构疲劳：桥梁振动会引发结构的疲劳破坏，降低其使用寿命。

长期以往，桥梁的承载能力会逐渐减弱，最终导致桥梁的失效。

2.2 行车安全：桥梁振动会对行车安全产生隐患。

当桥梁振动较大时，车辆的稳定性会受到影响，增加事故的风险。

2.3 舒适度：桥梁振动也会对行车者的舒适度造成不利影响。

大幅度的振动会使车辆颠簸不平，影响驾驶者的体验。

3. 振动控制与减振方法3.1 结构设计：在桥梁的结构设计过程中，可以采用一些减振措施，以降低桥梁的振动。

例如，在悬索桥的设计中，可以通过调整悬索的悬长来改变桥梁的固有频率，减小桥梁的振动响应。

3.2 隔振措施：通过在桥梁支座处设置隔振系统，可以有效地降低桥梁的振动。

隔振器一般采用橡胶材料，具有较好的减振效果。

3.3 阻尼措施：在桥梁结构中加入适当的阻尼装置，可以有效地消耗振动能量，减小振动幅度，降低桥梁的振动响应。

3.4 主动控制系统：利用传感器和反馈控制系统，对桥梁进行主动振动控制，可以大幅度地减小桥梁的振动。