大型斜拉桥风致振动机理及分析方法
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。
斜拉索风雨激振问题研究综述
斜拉索风雨激振问题研究综述摘要：从现场观测、风洞试验、理论分析和CFD数值模拟四个方面对斜拉桥拉索风雨激振问题的研究现状进行了概括和总结，分析了已有的研究成果，对今后的研究方向提出展望，供相关研究人员参考。
关键字：斜拉桥，拉索，风雨激振1.引言斜拉桥是一种由三种基本承载构件，即梁（桥面）、塔和两端分别锚固在塔和梁上的拉索共同承载的结构体系，以其结构受力性能好、跨越能力强、结构造型多姿多彩、抗震能力强及施工方法成熟等特点，而成为现代桥梁工程中发展最快、最具有竞争力的桥型之一，在桥梁工程中得到了越来越多的应用。
由于斜拉索质量、刚度和阻尼都很小，随着斜拉桥跨度的增大，拉索振动问题的影响日益显著。
在各种振动情况中，风雨激振是拉索风致振动中最强烈的一种，且风雨激振的起振条件容易满足，振幅极大，对桥梁的危害最为严重，因而关于斜拉桥拉索风雨激振的研究得到了国内外学者的广泛重视。
风雨激振是指干燥气候下气动稳定的圆形截面的拉索，在风雨共同作用下，由于水线的出现，改变了拉索的截面形状，使其在气流中失去稳定性，由此发生的一种大幅振动。
2.研究现状2.1.现场实测现场观测是最早用于研究风雨激振的手段。
它可以获得拉索风雨激振最准确的特征，为验证风洞试验和理论分析研究结果的真实性、可靠性提供宝贵的资料。
Hikami等[1]对日本名港西(MeikoNishi)大桥的实测。
20世纪80年代，在日本建造名港西大桥的过程中，发现了比较严重的风雨激振现象，Hikami等选取了其中24根索进行实测，对该桥进行了为期5个月的现场实测，实测内容包括索面的拉索振幅。
Main和Jone[3]对美国Fred Hartman桥的斜拉索风雨激振记录。
进行了16个月的现场监测，分析了记录的5000组5分钟时程的斜拉索加速度和气象资料。
陈政清[4]等对洞庭湖大桥的实测。
自2001年1月至2004年4月，陈政清在国家自然科学基金资助下，与香港理工大学合作，在岳阳洞庭湖大桥上进行了连续4年的风雨激振观测研究。
重载列车引起的大跨度斜拉桥拉索振动研究
重载列车引起的大跨度斜拉桥拉索振动研究近年来，随着我国铁路网络的快速发展，大跨度斜拉桥作为铁路架设的重要选择之一得到了广泛应用。
在列车通过斜拉桥时，列车引起的拉索振动问题成为了研究的焦点。
大跨度斜拉桥是指主跨大于1000米的斜拉桥。
由于其独特的结构形式和大跨度的特点，斜拉桥在列车通行时会引起明显的拉索振动。
列车通过斜拉桥时所产生的力学效应会导致拉索的振动，严重时会对斜拉桥的安全性和舒适性产生不利影响。
研究列车引起的拉索振动现象对于提高斜拉桥的设计和运行安全性具有重要的意义。
目前，国内外学者对列车引起的斜拉桥拉索振动问题展开了广泛的研究。
通过理论分析、模拟计算和实验验证等方法，研究人员揭示了列车引起的拉索振动的机理，并提出了相应的控制措施。
研究人员通过建立合理的数学模型，对列车通过斜拉桥引起的拉索振动进行研究。
根据动力学原理和拉索的特性，他们分析了列车通过斜拉桥时产生的力学效应，并推导出拉索振动的基本方程。
通过数值模拟方法，研究人员模拟了列车通过斜拉桥的过程，得到了拉索的动态响应。
通过分析拉索振动的幅值和频率等参数，他们探讨了列车速度、质量和振动频率等因素对拉索振动的影响，并提出了相应的控制方法。
研究人员还利用实验验证的方法，对列车引起的拉索振动进行了研究。
通过搭建实验平台，他们观测和测量了列车通过斜拉桥时拉索的振动情况，并对实验结果进行了分析和总结。
通过以上的研究，研究人员发现了列车引起的拉索振动现象的特点和规律。
他们还提出了一些控制措施，如调整列车运行速度、改变列车质量分布、增加阻尼器等方法来减小拉索振动。
这些研究成果为大跨度斜拉桥的设计和运行提供了一定的理论依据和技术支持。
重载列车引起的大跨度斜拉桥拉索振动是一个值得深入研究的问题。
通过建立合理的数学模型、进行数值模拟和实验验证，我们可以揭示拉索振动的机理，提出相应的控制方法，从而提高斜拉桥的设计和运行安全性，推动我国铁路网络的进一步发展。
多塔斜拉桥风致抖振响应的粘滞阻尼器控制研究
多塔斜拉桥风致抖振响应的粘滞阻尼器控制研究
多塔斜拉桥是一种复杂的桥梁，由于它的复杂构造，响应于外部环境的变化是非常敏感的，所以这种种桥梁往往会受到外界机械和气象因素的影响，导致抖振和振动，从而影响桥梁的安全性和稳定性。
因此，如何控制多塔斜拉桥的抖振是桥梁设计抗震领域的一个重要问题。
为了解决多塔斜拉桥的抖振问题，人们提出了许多消除抖振的措施，粘滞阻尼器控制是其中最主要的一种控制方法。
它利用底座的粘滞阻尼器对上部的斜拉索进行阻尼，减少抖振的影响。
同时，要根据实际情况合理选择粘滞阻尼器的质量、形状、尺寸和角度的等参数，尽可能使该参数具有较高的抑制能力、可靠性和实用性。
粘滞阻尼器控制方法不仅能够在有限步长内有效降低多塔斜拉桥的抖振响应，其还可以保证桥梁的稳定性和安全性。
在允许的负荷、温度和湿度条件下，桥梁的抗震能力、可靠性和耐久性可进一步提高。
另外，粘滞阻尼器控制也具有节约能源、保护环境和提升桥梁形象等优点。
以上就是多塔斜拉桥风致抖振响应的粘滞阻尼器控制研究的简介。
粘滞阻尼器控制旨在有效抑制多塔斜拉桥的抖振，从而确保桥梁的稳定性和安全性。
未来国家应充分利用这一技术来改善桥梁的安全性和可靠性，并通过新型材料创造具有更高力学性能的新型多塔斜拉桥。
超大跨径斜拉桥斜拉索振动特性及减振措施研究
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年解密后适用
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梁工程界和风工程界研究人员关注的焦点。
本文分析了 斜拉索的可能振动类型和索的静、 动力特性， 分别对斜拉 索的参数振动与 线性内部共振、 风雨激振的振动机理进行初步分析， 对斜 拉索减振对策措施进行研究， 系统、 全面提出斜拉索减振设计原则和设计 方法。以苏通大桥工程实践为背景， 进行相关试验、 研究、 分析， 确定苏 通大桥斜拉索结构特性和具体减振方案， 为工程建设提供帮助， 同时也为
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ｂｎｆ ｓ ｉｒ ｅｔｏ ｃｂ ｖ ｒｉ ｃｎ ｏ ｄｓ ｎ ｃｎｔ ｃｏ． ｅｅｔ ｌ ｐｏ ｃ ｎ ｌ ｉ ａｏ ｏｔ ｌ ｅｉ ａｄ ｓ ｔｎ ｉ ｉ ａ ｒ ｓ ａ ｅ ｔｎ ｒ ， ｇ ｎ ｏ ｒ ｉ ｍ ｊ ｂ ｕ
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。
斜拉桥拉索振动控制新技术研究
斜拉桥拉索振动控制新技术研究一、本文概述随着现代桥梁工程技术的飞速发展，斜拉桥作为一种优美的桥梁结构形式，在世界各地得到了广泛的应用。
然而，斜拉桥拉索的振动问题一直是工程师们关注的焦点。
拉索振动不仅影响桥梁的正常使用，严重时还可能引发结构破坏，甚至威胁到人们的生命安全。
因此，研究斜拉桥拉索振动控制技术具有重要意义。
本文旨在探讨斜拉桥拉索振动控制的新技术，通过系统地分析和研究，为斜拉桥的设计、施工和维护提供理论支持和实践指导。
文章首先介绍了斜拉桥拉索振动的成因和分类，分析了不同振动类型对桥梁结构的影响。
随后，详细综述了国内外在斜拉桥拉索振动控制方面的研究进展，总结了现有技术的优缺点。
在此基础上，本文提出了一种新型的斜拉桥拉索振动控制技术，并对其原理、实现方法以及预期效果进行了详细的阐述。
通过本文的研究，期望能够为斜拉桥拉索振动控制领域的发展贡献新的力量，推动桥梁工程技术的不断进步，为人类的交通事业做出更大的贡献。
二、斜拉桥拉索振动机理分析斜拉桥拉索的振动问题，作为桥梁工程领域的一个重要研究方向，对桥梁的安全性和耐久性具有显著影响。
拉索作为斜拉桥的主要承重构件之一，其振动特性及机理的深入研究对于桥梁的长期运营和维护至关重要。
我们需要了解斜拉桥拉索的基本振动形式。
拉索的振动可以分为自由振动和强迫振动两大类。
自由振动是指在没有外界激励作用下，拉索由于初始扰动而产生的振动，这种振动形式通常会在短时间内衰减。
而强迫振动则是由外部激励，如风力、车辆通行等引起的，这种振动可能会持续较长时间，对拉索造成疲劳损伤。
斜拉桥拉索的振动与多种因素有关，包括拉索的自身特性（如长度、直径、材料属性等）、外部激励的特性（如频率、幅值等）以及桥梁的整体结构特性。
例如，拉索的长度和直径会直接影响其固有频率和阻尼比，从而影响其振动响应。
而外部激励的特性和桥梁的整体结构特性则会影响拉索的振动形式和振幅。
斜拉桥拉索的振动还可能受到一些非线性因素的影响，如拉索的垂度效应、大振幅振动时的气动力效应等。
桥梁工程斜拉桥拉素风雨激振综述
理论分析—水线规律假设
➢ Xu和Wang假设水线作正弦运动，水线振幅采用实测数据，将拉索的 风雨激振简化为受水线运动荷载作用的强迫振动，建立了单自由度拉 索风雨激振模型。
➢ 毕老师等将风雨对拉索的作用简化为上水线绕拉索周向运动，把上水 线对拉索的作用力考虑为正弦形式的离心力，得到拉索在面内受到的
激励力的竖向分量表达式：F(t)F0sint ，运用共振理论来解
理论分析—水膜假设
➢ 1992年 Reisfeld等推导出基于滑移理论模型, 用于计算拉索表面水膜 在重力和表面张力作用下形态的变化, Lemaitre在该模型的基础上, 将 风作为外部荷载, 研究水膜形态的变化。
➢ 许林汕等在Lemaitre的基础上对拉索运动方程进行了修正，使其能够 考虑拉索振动对水膜形态的影响，根据已有研究成果假设拉索的运动 规律，将其作为已知条件代入水膜运动方程，通过数值求解研究了拉 索表面水膜在重力、表面风压、表面摩擦力等作用下的形态变化,得到 水膜的变化规律。
桥梁工程斜拉桥拉素风雨激振综 述
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研究背景及意义
斜拉桥拉索柔度大，阻尼小，质量轻，使得结构对风的敏感度很高， 极易在风和雨的激励下发生大幅的风雨激振。20世纪80年代， Hikami等发现斜拉索在风雨作用下会发生大幅振动，最大振幅达到 55cm，在国内，1997年，杨浦大桥拉索发生风雨激振，造成部分拉 索锚具破坏。此后，多次在大跨桥的斜拉桥上观测到类似的现象。斜 拉索振动严重影响桥梁的安全性能，拉索的振动会引起拉索端部接头 部分出现疲劳现象，在索锚结合处产生裂纹，破坏拉索的防腐系统， 严重的还会引起拉索的失效。现在普遍认为：近95%的斜拉桥振动问 题是由风雨激振引起的。因此有必要对风雨激振现象进行深入研究。
斜拉桥风致抖振时域分析
斜拉桥风致抖振时域分析摘要：随着交通事业的快速发展，在我国中西部地区需要建设大量的斜拉桥等大跨度柔性桥梁用于跨越沟谷。
该地区是我国风灾发生较高的区域之一，风环境复杂多变，除了对斜拉桥进行静风稳定的验算，同时也有必要研究脉动风对斜拉桥影响。
本文将通过时域方法分析斜拉桥的抖振。
关键词：斜拉桥脉动风抖振时域分析中图分类号：u4 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）05-0178-021.引言我国的中西部山区面积广大，地形复杂，具有山高谷深，风环境复杂等特点，这就需要建设大跨径桥梁以跨越山谷、河流等。
其中斜拉桥是跨越能力比较强的柔性桥型之一。
旧塔科马桥的风毁事故引起人们对桥梁风致振动的关注，其中风对斜拉桥等大跨度桥梁的影响不容忽视。
频域分析、全桥模型风洞试验方法和时域分析方法是现在分析桥梁抖振的主要方法，其中桥梁有限元模型时域分析是比较常用的方法。
2.时域方法的主要步骤桥梁结构抖振时域分析主要包括三个方面：一是空间脉动风场的有效模拟；二是时域风荷载模型的处理；三是非线性时程分析。
2.1.脉动风的模拟1）主梁模型的选择。
在大跨径桥梁全桥的结构分析中，常采用平面和空间杆系结构，塔和墩简化为通过其中心线的两节点两单元，而斜拉索等杆系简化为两节点杆单元。
在三维空间分析中，由于主梁作为横向尺寸较大的实体结构，其纵向还有斜拉索、纵梁等不同构件连接。
都使得不能只用一个空间梁单元进行描述。
大跨径桥梁主梁主要有三种不同的计算模型：三梁式、双梁式以及鱼骨式。
2）风场模拟方法的选择。
抖振响应时域分析，首先依据目标功率谱函数数值模拟空间脉动风场。
对于平稳随机过程，比较常用的方法有谐波合成法与线性滤波法。
谐波合成法计算量较大，但是精度较高，一般常采用这种方法。
2.2.抖振风荷载2.3.非线性时程分析结构几何非线性处理方法。
现代大跨径桥梁的柔性特征十分明显，特别是悬索桥和斜拉桥，对其进行动力分析时必须要考虑几何非线性，才能得到精确的计算结果。
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。
斜拉桥抗风设计要点与风振控制措施
从而 形成弯矩效应 ，随 着结构跨径增加 ，这 种不平衡效应将 越 加 显著 ，弯矩 更大 ，对应的压 弯非 线性 更加 显著 。斜拉 索受力 非常明确以承拉为主 ，但由于较小的倾斜角度和长度 ，使得拉 索 的垂度效应非常显著 ，这 会同样导致其非线性明显 ；主 梁被 拉 索以多点弹性支撑 ，因此以受弯为主 ，同时具 有一 定的承压
顺桥向风阻系数方面 ，以苏通大桥研究结果显示 ，设置有 气动措施的斜拉索其阻力系数要明显大于光索构造 ，且 阻力
风对结构的作用主要有静力效应和动力效应 ２种 ，静力 效应包含 厂静风荷载效 应及静风荷载，具有明显的单调性 。根据风 阻系数 的设计就可 以保证斜拉索 的驰振 、抖振和涡激共振等
本文首先分析斜拉桥 的结构受 力特性和抗 风设计要 点 ， 根据斜拉桥主要组 成构 件的受力特点分别分析其风致振 动问 题 ，并提 出控制措施和方法 ，保证 结构 的安全性和使用性能 。
２ 斜 拉桥抗风设计特点
梁和桥墩等主要受 力构件 ，各个构件 的受 力特 ｌ生及承载 性能 存在 差别 ，使得其 结构 设计 型式也不一样 。首先 ，主 梁是 支撑 桥面 的构件 ，为行 车提供平 台 ，因此其直接 承载桥面 交通 荷载 作 用。为了给主梁提供支撑 ，并 将桥 面荷载传递 ，斜拉索 扮演 了这种 角色 。斜拉索连接主梁和桥塔 ，对主梁形成了多点弹性 支撑体系 ，随着跨 径的增加 ，斜拉 索的 角度 越来越低 ，这 使得 其竖 向支撑效应降低 ，同时 斜拉 索的垂度效应更加明显 ，这是 限 制斜拉桥大跨径发展的主要 因素之一 。斜拉索传递 的荷载 到索塔 上 ，索塔将荷载全部 传递给基础结构 。因此其 有良好的 承 压性能 ，大部分 斜拉 桥的索塔都是竖直形态 ，这与 其承 压的 受力特 点有很大关 系。
斜拉索雷诺数效应与风致振动的试验研究
斜拉索雷诺数效应与风致振动的试验研究1 斜拉索雷诺数效应与风致振动的试验研究斜拉桥的美丽与人们的惊艳是众所周知的，但是，随着风速的增加，斜拉桥却面临着严重的风险。
因此，了解斜拉桥的风致振动特性变得更加重要。
在斜拉桥风险研究中，斜拉索雷诺数效应是一个重要的研究领域，我们在本文中深入探讨斜拉索雷诺数效应与风致振动的试验研究。
2 斜拉桥的风致振动特性斜拉桥在风速较大时可能出现风致振动。
这种振动不仅会对桥梁结构产生损坏，还会给行车带来很大的不安全隐患。
因此，研究风致振动特性变得十分重要。
风致振动的特性表现为动态荷载与桥梁结构共振产生的振动，它主要受以下因素的影响：- 流场扰动- 斜拉索平面位置及角度- 斜拉索自然振动特性- 斜拉索风荷载特性- 斜拉索与主梁交叉点机构特性因此，研究上述因素对斜拉桥风致振动特性的影响，对于提升斜拉桥的抗风性能至关重要。
3 斜拉索雷诺数效应研究斜拉索雷诺数的大小对风致振动的影响比较明显。
斜拉索雷诺数是指斜拉索在不同风速下的惯性力与黏性力的比值，也就是无量纲的Reynolds数。
当雷诺数小于一定值时（通常为2100），流体受到的惯性力相对于黏性力较小，流之间的沟壑较平滑，流态为层流，但不会产生涡流。
随着流速的增加，雷诺数也随之增加，当雷诺数超过一定值时，流体受到的惯性力相对于黏性力较大，流体之间的沟壑变得复杂，流态为湍流，产生大量的涡流。
因此，斜拉索雷诺数越大，风致振动的幅度就越大，频率也会变高。
根据斜拉索考虑，以及实验结果，可以得出：当斜拉索雷诺数在1600左右时，振动幅度最小。
此时，斜拉索雷诺数对风致振动的抑制效果最佳。
4 斜拉索径向扭曲对斜拉索雷诺数的影响斜拉索中径向扭曲也会对斜拉索雷诺数的大小产生影响。
实验证明，径向扭曲越大，斜拉索雷诺数越小。
这是因为径向扭曲减小了斜拉索截面内的有效面积，减少了速度和流体动量，从而降低了雷诺数。
因此，在进行风洞实验研究时，应该同时考虑斜拉索径向扭曲对斜拉索雷诺数的影响。
斜拉桥风振问题及其控制措施
斜拉桥风振问题及其控制措施斜拉桥是一种现代建筑工程中常见的桥梁形式，其独特的结构和美观的外观使其成为人们喜爱的交通工具。
然而，斜拉桥在面临自然风力的作用下，会出现风振问题，给桥梁的安全性和使用寿命带来一定的威胁。
为了解决这一问题，工程师们采取了一系列的控制措施，以确保斜拉桥在风力作用下的稳定性。
斜拉桥的风振问题主要是由于桥体在风力作用下的共振造成的。
当风速达到一定限度时，风力对桥面的作用会导致桥梁产生共振现象，使桥面发生明显的振动。
这种振动不仅会对桥梁结构产生破坏，还会对行车安全造成影响。
因此，控制斜拉桥的风振问题非常重要。
为了解决斜拉桥的风振问题，工程师们首先需要进行风洞试验来获取桥梁在不同风速下的响应特性。
通过这些试验数据，可以对斜拉桥的结构参数进行优化设计，以提高桥体的抗风能力。
同时，工程师还可以通过增加桥体的刚度和减小桥面的质量来减小共振现象的发生。
此外，控制斜拉桥风振问题的另一种方法是采用振动吸能技术。
在斜拉桥的主塔、悬索等关键部位安装阻尼装置，通过吸收和消散振动能量来降低共振现象的发生。
这种技术可以有效地减小斜拉桥的振动幅度，提高桥梁的稳定性和安全性。
此外，斜拉桥的风振问题还可以通过控制斜拉桥的气动力来解决。
通过在桥梁的主塔和悬索上设置一定的减风剖面，可以减小风力对斜拉桥的作用效果。
同时，工程师们还可以通过更改桥梁的外形设计，以减小风力对桥梁的作用面积。
在进行斜拉桥的设计和施工过程中，工程师们还需要充分考虑桥梁的材料选择和维护保养方案。
选择适当的材料对于提高斜拉桥的抗风能力至关重要。
同时，定期的维护保养工作也可以保证斜拉桥在使用过程中的稳定性和可靠性。
总之，斜拉桥风振问题是一个涉及到桥梁结构、设计和材料等多个方面的复杂问题。
通过风洞试验、结构参数优化设计、振动吸能技术和气动力控制等措施，可以有效地控制斜拉桥的风振问题，提高桥梁的稳定性和安全性。
同时，合理选择材料和定期维护保养也是确保斜拉桥长期使用的重要环节。
斜拉桥斜拉索的风致振动形态及减震措施分析
面的位置 。研究表明将 圆形的拉索断面改为多边形断面可以
改 变 拉 索 的 气 动性 能 。
（ ）表面缠绕螺旋线 ４
＝
Ｄ （ 筹管 理Biblioteka 实 验教 学 、教 学管 理 。
（ ２ ）
在 拉索表面沿轴向缠绕带状物或 间隔缠绕带状物 ，这是
增 加 拉 索 阻尼 是 控 制 拉 索 振 动 最 直 接 和 最 有 效 的 方法 。 就 目前 而 言 ，实桥 所 采 用 的拉 索 减 振 阻 尼器 按 阻 尼 介 质 的 不 同 ，大 致 可 以分 为 ：高 阻 尼 橡 胶 阻 尼 器 、 油 压 阻 尼 器 、粘 性 剪切型阻尼器和磁流变阻尼器 。
１ ．卡 曼 涡激 共振
空 气 动 力 学 措 施 主 要 从 斜 拉 索 在 风 雨 天 气 里 产 生大 幅 振 动 的机 理 出发 ，在 拉 索 套 管 上 增 加 突 起 、 开 设 凹孔 或 凹槽 、 缠 绕 螺 旋 缀 条 等 措施 改变 斜 拉 索 的表 面 形 状 ， 到 干 扰 水 流 ， 起
第 １ １期
陶 红梅 等 ：斜 拉 桥 斜 拉 索 的风 致 振 动 形 态 及 减 震 措 施 分 析
２３ Ｏ
以 前 主 要 用 于 减 小 涡 激 振 动 ， 坏 或 减小 脱落 旋 涡 的 相 关 性 。 破 （ ） 表 面 设 置椭 圆 环 或在 拉 索表 面 安 装 鳍 ５ 在 倾 斜 柱 体 上 间 隔套 上 厚 椭 圆环 ， 环 的 平 面 平 行 来 流 方
少 了 拉 索 自 由长 度 ，提 高 了整 个 索 面 的 刚 度 ，另 外 使 拉索 之 间 产 生耦 合 作 用 ，形 成 有 干 扰 效 应 的索 网或 用 高 阻尼 材 料 做 辅 助 索 以提 高 系 统 阻 尼 ，达 到 抑 制 拉 索 风 雨 激 振 、 参 数 共 振 等 振 动 的 目 的 ， 因而 非 常 有 效 。
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。
斜拉桥桥塔独立状态抖振响应时域分析
１ ５
＾
员的安全 ， 因此正确估计桥塔独立状态 时的抖振响应十分重要 。 桥 梁结 构抖振响应 的分析方法有频域法和时域法两类 。由
于 地 面 运 动 以 及 结 构 的 响 应 基 本 上 是 一 个 瞬态 过 程 ， 此 可 以 因 采 用 时 域 的方 法 来 确 定 其 统 计 特性 。
图 １ 安庆 长 江 大 桥主 塔 结 构
描述特征 的网格能够满足计算精度的要求 。
二 、 塔 脉 动 风 荷载 模 拟 桥
计算过程中根据残差值 、 三分力系数图的稳定性判断计算是
否收敛 。对计算得到的三分力系数文件数据进行处理 ， 截去计算 开始 阶段的不稳定部分（ 未收敛）对稳定部分的计算结构进行平 ， 均化处理得到静力 三分力系数 。桥塔截面静力三分力系数见表 ２ 图塔底截面风向角为４ 。 ， ５时的截 面表面压力分布如同３ 所示 。
分数
１０４ ２
间间隔
Ｏ２ ．５ Ｓ
注 ：为 风 荷 载 方 向 与 横 桥 向 方 向之 间的 角度 ； ｃ分 别 为体 口 Ｃ ， 轴 坐标 下截 面 阻 力 系数 、 力 系数 ； ， 别 为 风 轴 坐 标 下 截 面 的 升 Ｃ分
本文 ， 笔者采用谐波合成法 ， 利用快速傅里叶变换加快模拟 阻 力 系数 与 升 力 系数 。抖 振 力的 计 算 采 用风 轴 坐标 。
９。 ０ 的风 向角 下的静力三分 力系数 ， 算域取 为正方形 ， 计 边长为 模型边长 ｈ ３ 倍 。保证了各攻角下的背风 面距 口的距离大 的 ０ 于 １ 。采用非结构化 网格 ， ０ ｈ 计算 区域用 四边形 网格进行离 散 ， 在截 面周 围区域 网格加 密。从数值计算 的结果来看 ， 具有上述
大跨度铁路斜拉桥斜拉索参数振动分析
ａ ｍ ｐ ｌ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｄ ａ ｍ ｐ ｅ ｒ ） ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ． Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ： （ １ ） Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｉ ｎ ｃ ｌ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｍ ａ ｌ ｌ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｆ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｉ ｓ ｒｅ ｇ ａ ｔ ｅ ｒ ．Ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ
动的影 响 ， 为设置拉索 的抑制振动装置提供了一定的理论依据。
研究结论 ： （ １ ） 随着斜拉索倾角的变小 ， 垂度效应对索 白振频率 的影响越大 ， 因此在进 行拉索参数振 动分 析时一定要考虑斜拉 索 自重所 产生 的垂度效应影 响 ； （ ２ ） 当拉 索频率 和全桥频率成 一定 比率时 ， 极易发 生大
Ｙ ｕ ｌ ｉ ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ．Ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ｔ ｏ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ ｍ ｏ ｄ ｅ ｓ ．Ａ ｌ ｓ ｏ ，ｔ ｈ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ
ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎｄ ｂ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｉｎ ｒ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｉ ｎ ｗｈｉ ｃ ｈ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｉｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｙ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｒ ｅ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ｏ ｕ ｔ ．Ｔｗｏ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕｄ ｉ ｎ ｇ
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。
斜拉桥拉索振动及其减振措施
斜拉桥拉索振动及其减振措施斜拉桥是一种常见的大跨度、大荷载的桥梁结构，其特点是主要受力构件为斜拉索。
斜拉桥的设计与施工过程中需要考虑斜拉索的振动问题，因为斜拉索的振动会对桥梁的稳定性和安全性产生不良影响。
本文将探讨斜拉桥拉索振动及其减振措施。
1.风振：斜拉桥一般位于开放场地，容易受到风的影响，风振是产生拉索振动的主要原因之一2.自振：拉索会在自然频率处发生共振现象，自振也是产生拉索振动的一个重要原因。
3.交通振动：大型车辆经过斜拉桥时会引起桥梁振动，进而激发拉索振动。
为了减小斜拉桥拉索振动，需要采取一系列的减振措施，包括被动措施和主动措施。
1.被动措施：被动措施主要是通过改善结构的刚度、阻尼和降低风荷载来减小拉索振动。
-改进结构刚度：通过提高主梁和塔柱的刚度，减小拉索长度和角度等方式来改进结构刚度，从而降低拉索振动。
-增加阻尼：可以在拉索上加装阻尼器，通过阻尼器的耗能机制，减小拉索振动的幅值和持续时间。
-降低风荷载：通过改善桥梁造型、增加墙面阻力和采用曲线布置等方式来降低风荷载，减小风振引起的拉索振动。
2.主动措施：主动措施主要是采用主动控制技术，通过对拉索施加力来抑制或抵消拉索振动。
-主动调节张力控制系统：通过对拉索施加合适的张力，使拉索保持在其工作状态的合适范围内，从而减小振动。
-调谐质量阻尼技术：通过在拉索上安装调谐器，利用调谐作用改变拉索的自振频率，从而减小振动幅值和持续时间。
-主动控制技术：通过对拉索施加控制力，实时调节拉索的振动幅值和频率，从而减小振动。
需要注意的是，减振措施的选择和使用应根据具体情况进行综合考虑，不同的斜拉桥在不同的工况下可能需要采用不同的减振措施。
总之，斜拉桥拉索振动是斜拉桥设计和施工过程中需要关注的重要问题。
为了保障斜拉桥的稳定性和安全性，需要采取一系列的减振措施，包括被动措施和主动措施。
这些措施可以有效地减小斜拉桥拉索振动，提高桥梁的使用寿命和安全性能。