独斜塔斜拉桥风振效应分析

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独塔双索面斜拉桥动力特性分析

桥面系的模拟采用目前最常使用的脊梁模式，它把桥面系的刚度和质量都集中在中间节点上，节点和斜拉索之间通过刚臂连接。建模时，主梁、主塔、墩、桩均采用三维梁单元；拉索采用索单元，并且可以考虑拉索的初拉力，不考虑单元抗拉刚度；承台采用板单元。全桥共 835 个节点，800 个单元。
3 动力特性比较
（3）左主洞施工：主洞开挖台阶法，先开挖上半断面，初喷混凝土、支立钢架、安装系统锚杆、挂网、喷混凝土。再开挖下半断面，支立仰拱钢架、挂网、喷混凝土。 3.5 Ⅲ级围岩段施工
（1）中导洞开挖：中导洞全断面光面爆破，非电毫秒雷管起爆系统爆破。爆破后及时喷混凝土至设计厚度。局部围岩失稳采用 Φ22mm 药卷锚杆，长度 2.0m，环向间距 100cm，纵向间距 100cm，梅花型布置，挂 Φ8mm 钢筋网片，锚喷支护。
（2）左主洞开挖：主洞开挖台阶法，围岩一侧光面爆破、中导一侧松动爆破，非电毫秒雷管起爆系统爆破。爆破后及时初喷混凝土 4cm 封闭，钢筋格栅纵向间距 100cm，纵向采用 Φ22mm 钢筋联结，联结筋环向间
距 100cm，钢筋与钢架焊接牢固。系统锚杆为 Φ22mm 组合注浆锚，长度 3.0m，纵、
环向间距 100cm，梅花型布置，锚杆尾端与钢架焊接牢固。主洞钢筋网采用 Φ8mm 钢筋制作，网格间距 25cm× 25cm。钢架、系统锚杆、网片安装完成后，覆喷混凝土至设计厚度。
4 右洞开挖
右洞开挖是在左主洞初期支护仰拱完成后进行，并且根据左洞现场监控量测数据决定，收敛和拱顶下沉控制在 5mm 以内，如果发生突变，立刻停止右洞开挖。右洞开挖支护方法同左洞，开挖第一步需滞后左洞仰拱初期支护 30m。
图 1 营口民生路大桥总体布置图
该桥模型采用空间有限元程序建立，计算模型的模拟着重于结构的刚度、质量和边界条件，而且应当尽可能地与实际结构相符。结构的刚度的模拟主要是指杆件的轴向刚度、弯曲刚度、剪切刚度、扭转刚度等；结构质量的模拟主要是杆件的平动质量和转动惯量的模拟；边界条件的模拟主要包括支座的形式、基础的形式等。

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。

大桥抗风抗震初步分析报告

XX大桥抗风抗震初步分析报告XX 大桥勘测设计院分析复核专业负责人站长院总工程师前言XX大桥工程位于江苏省无锡市市区，该桥跨越京杭大运河。

本研究报告所研究的方案为： 145m+41.2m+33.8m独塔单索面混合梁斜拉桥；桥面以上主塔高为55.3m（不含塔顶装饰部分）, 桥面以上塔柱为双柱钢管砼塔柱，其中锚固区的双柱由20mm厚的钢板相连，下塔柱为单柱砼塔柱，斜拉索为单索面，两根索沿横桥向的间距为1.0m。

该方案的主梁主跨为钢箱梁，边跨为砼箱梁。

由于桥址处设计基本风速达25.9m/s，因此，该桥在成桥运营状态和施工全过程的抗风安全应高度重视；同时，大桥所在地区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35秒，故该桥在成桥运营状态的抗震安全也应重视；为此，我们对该桥的抗风安全性和抗震安全性进行了较为全面的分析。

其主要研究内容、主要研究结论及评价如下：1．主要研究内容1．1 设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定1．2 抗震设防标准的确定1．3 结构动力特性分析1．4 主梁抗风稳定性验算1．5 有关抗风的其它问题1．6 结构的抗震分析2．主要研究结论及评价2．1 基本风压W0=600Pa，设计基本风速V10=25.9m/s。

主梁设计基准风速V D（梁）=21.5m/s；主塔设计基准风速V D（塔）=29.8m/s。

施工阶段主梁设计基准风速V D（梁施工）=18.1m/s；施工阶段主塔设计基准风速V D（塔施工）=25.0m/s。

主梁成桥状态颤振检验风速[V cr]=36.1m/s；主梁施工阶段颤振检验风速[V cr s]=30.3m/s。

2．2 抗震设防标准：地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35秒，具体设计计算取地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.30秒，检算结构物的强度；取地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.30秒，检算结构物的位移。

城市独塔斜拉桥抗震性能研究

城市独塔斜拉桥抗震性能研究城市独塔斜拉桥抗震性能研究随着城市化的不断发展和人口的增加，城市基础设施建设需求也不断增加。

作为城市交通的重要组成部分，桥梁的建设越来越受到关注。

而在抗震设计中，独塔斜拉桥成为了一个备受研究的焦点。

独塔斜拉桥是一种有着很高美观性和建造复杂性的桥梁形式。

相比于传统桥梁，独塔斜拉桥有更大的跨度和较少的支点，这使得其在地震作用下的抗力成为了研究的重点。

研究人员通过数值模拟、物理试验等手段对独塔斜拉桥的抗震性能进行了研究，得出了一些结论。

首先，独塔斜拉桥采用了斜拉索的形式，斜拉索对桥梁的抗震性能起到了重要作用。

斜拉索的预应力可以减小桥梁在地震中的变形和振动，提高了桥梁的整体刚度和稳定性。

其次，独塔斜拉桥的塔体结构也具备较好的抗震性能。

通过合理的材料选择和结构设计，可以使塔体具备较好的刚度和耐震性，从而保证桥梁在地震中不发生过大变形或倒塌。

此外，研究还发现独塔斜拉桥的地震响应还受到其他因素的影响。

例如，地基的性质和桥梁的几何形状都对桥梁的抗震性能有一定影响。

研究人员提出了一些改善措施，例如增加桥梁的抗震支撑、改善桥梁的结构形态等，以提高桥梁的抗震性能。

然而，独塔斜拉桥在抗震设计中仍然面临一些挑战。

首先，由于桥梁的建造复杂性，施工过程中需要严格控制各个部分的质量和精度，以确保其抗震性能。

其次，独塔斜拉桥的建设成本较高，需要投入大量的资金和人力资源。

为了提高桥梁的抗震性能，需要在设计和施工中进行全面考虑，以降低成本和提高效益。

综上所述，城市独塔斜拉桥的抗震性能研究对于城市交通和桥梁工程具有重要的意义。

通过科学的研究方法和实验手段，我们可以深入了解独塔斜拉桥的抗震性能，并提出一些改善措施，以确保桥梁的安全性和稳定性。

未来，我们需要进一步加大独塔斜拉桥抗震性能研究的力度，为城市交通建设提供更为可靠的保障综上所述，独塔斜拉桥在城市交通和桥梁工程中具备重要的地位和作用。

通过研究和改善独塔斜拉桥的抗震性能，可以保证桥梁在地震中不发生过大变形或倒塌，从而确保桥梁的安全性和稳定性。

独塔斜拉桥施工阶段抖振响应及抑振分析

时拉索是一种简单有效的抑振措施。
Байду номын сангаас关键词：斜拉桥：抖振；时域分析
中图分类号：Ｔ１．Ｕ３１３文献标识码：Ａ
Ａｎｌｓｓｏｕｅｉｇｒｓｏｓｎｉｒｔｎｒｓｒｉｉｇｆｒａｙｉｆｂｆｔｅｐｎｅａｄｖｂａｉ —ｅｔａｎｎｎｏｏｃｂｅｓａｅｒｄｅｗｉｉｇｅｔｗｅｔｏｓｒｃｉｎｓａｅａｌ —ｔｙｄｂｉｇｔｓｎｌｈｏｒａｎｔｕｔｔｇｃｏ
摘要：针对斜拉桥在最大双悬臂阶段的风致振动响应问，通过考虑气动导纳和气动弹性效应对基于准定常理论的抖振力和自题激
力表达式进行了修正，并用谐波合成法模拟得到了具有空间相关性的脉动风荷载样本，继而对金马大桥在最大双悬臂阶段的抖振响应进行了分析，并对风载内力和人体舒适度进行了评价。结果表明，该桥的抖振响应对施工人员影响较小。同时，分析表明增设抗风Ｉ临
维普资讯
第２卷第４期６
、０．６，１２Ｎｏ．４
辽宁工程技术大学学报
ＪｕｒｌｏａｉｇＴｅｈｃｉｒｉｙｏｎａｆＬｉｏｎｎｃｎｉａＵｎｖｅｓｔｌ
２００７年８月
Ａｕ２０ｇ．０７
文章编号：１０．５２２０）４０４．３０８０６（０７０－５７０
独塔斜拉桥施工阶段抖振响应及抑振分析
黄海新一，，张哲，郑江敏，袁全

独塔双索面斜拉桥抗震及抗风稳定性分析

１工程概述
工程主桥为独塔双索面预应力混凝土梁斜拉
桥，跨径布置为１６１２７ｍ＋９ｍ，总长为３８６ｍ。结构
折减。边纵梁和横梁的刚度计人桥面板的有效刚度，桥面板及桥面系质量等效折算给边纵梁和横
梁，边孔１２／简支梁质量堆聚于过渡墩盖梁上。
表１成桥状态结构边界条件
（）３斜拉索：采用镀锌７ｍａｒ低松弛高强
平行钢丝束，冷铸墩头锚，双面扇形布置，梁上
索距３６～ｍ。（过渡墩及基础：过渡墩采用柱式桥４）
墩，Ｌ形钢筋混凝土盖梁，盖梁上设有一个单向活动盆式橡胶支座和一个双向活动盆式橡胶支座，基础
采用 “ 王”字形承台，１ｍｍ８钻孔灌注桩基础。
２结构动力特性分析
２１计算模型．
计算模型是动力特性和动力分析的关键，它
应尽量与实际结构相符。为了能更真实地反映桥
注：表中ｄ、ｖｄ分别表示沿纵桥向、横桥向竖向的线ｘｄ、ｚ位移，］ｅ、ｚ０、ｙ０分别表示绕纵桥向、（横桥向、竖向的转角位移，１表示约束，０一表示放松。一
维普资讯
（ＰＳＲＥＥＣＯＬＲＥＴＳＳＴＨＮ
析梁工锃｝
《ｊ技末》ｏ７４总第３予左２ｏ年第期６期
图２
№
成桥状态结构动力特性
∞ （ａ／ｒｄｓ）ｆ（）Ｔ（）ＨｚＳ
了良好的基础；从抗震角度来说，采用塔、墩、梁固结体系对桥面以上塔柱的抗震有利，但同时增加了桥面以下塔柱的地震力。由于本桥桥面以下塔柱较低。再加之为满足运营阶段受力及变形要求，下部塔柱截面尺寸一般较大。地震力不控制设计。

针形独塔斜拉桥的地震效应分析

散为空间梁单元，中主梁采用单梁式力学模型，其承
台采用集中质量进行模拟；桩基础模拟为６×６弹簧刚
度模型，按静力的／法计算，ｍ系数考虑动力影仍＇／ｚ但响提高２～３倍。地震输入方向仍然按照正交输入，即地震作用方向为纵桥向和横桥向。主桥动力分析的
计算模型见图２。
在Ｅ纵向地震反应谱作用下，墩、助墩和过１边辅渡墩纵向采用与不采用速度锁定装置条件下，主墩Ｐ５的墩柱及其基础最不利单桩内力的比较见表２。
表２主墩Ｐ５的墩柱及其基础最不利单桩内力的比较
表２中，轴力，为纵桥向剪力；为绕横桥Ｐ为Ｍ向弯矩。由于是线性关系，２地震反应谱的结果是ＥＥ１的１７倍，以本文不再列出Ｅ．所２下的主墩内力结
图２主桥动力分析计算模型
比较项目墩底桩顶自由锁定自由锁定ｐｋＮ４１９８３８７３６７６５４６７９／ｒＮｋ５９４４７３４７０５１３７８９９５Ｍ／Ｎ・＇ｋｉｌｌ４４６８２７３１２９０５３８＿４４２６６５
墩柱底截面
墩号
／Ｎ・ｋｍ朋Ｎ・ｍ／ｋＰ３Ｐ４Ｐ５Ｐ６Ｐ７１８３６６８９４１１９３５４６１３９１３５６７３９５２８６９２６９９８２８９２１０５９Ｐ，Ｎｋ２４７０２０７０１６３１１６１００６肘／Ｎ・ｍｋ１９００１０８５２０１２９５４６１３

独塔斜拉桥静风稳定性分析

独塔斜拉桥静风稳定性分析朱爱东【摘要】以某独塔钢箱梁斜拉桥为背景,进行抗风性能分析.采用计算流体动力学(CFD)数值模拟技术计算得到主梁断面的静力三分力系数,分析静风扭转发散机理.对桥梁结构进行自振特性分析,为进一步研究风致振动提供依据.最后,进行了风载响应计算,评估该桥的抗风性能.【期刊名称】《山东交通学院学报》【年(卷),期】2014(022)002【总页数】4页(P49-52)【关键词】斜拉桥;静风稳定;风荷载;自振特性;临界风速【作者】朱爱东【作者单位】大连理工大学土木工程学院,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】U448.27斜拉桥以跨越能力大、桥型优美以及良好的经济性等优点得到了迅速发展［1］。

随着桥梁跨度越来越大，越来越柔，结构的静风稳定性问题日益凸显出来。

以前大多数专家学者把主要精力放在研究桥梁结构的动力失稳问题上，这是因为根据以往经验，大跨径桥梁结构的静风失稳风速要比结构的颤振临界风速高。

目前，桥梁结构的空气动力问题已得到妥善的解决，但对空气静力问题的研究仍然欠缺［2－3］。

静风稳定性分析方法主要有侧倾失稳线性方法、扭转发散线性方法、三角级数非线性方法和增量迭代非线性方法［4］。

某独塔钢箱梁斜拉桥所在地区台风灾害比较频繁，周围环境开阔，地表类别为A 类。

桥梁跨度布置为(40+160+200+40)m，主梁高2 m、宽13.8 m，如图1所示。

本文对该桥进行抗风性能分析，采用计算流体动力学(CFD)数值模拟，用连续攻角的方法求出主梁三分力系数(阻力系数、升力系数和扭矩系数)。

用有限元软件Midas/Civil建立模型，通过考虑风攻角、风荷载等因素对独塔斜拉桥进行了静风稳定性分析。

图1 主梁标准横断面图1 静风荷载、静力三分力系数气流绕过主梁断面，改变了流场的特性，从而产生了风荷载。

桥梁断面的静力风荷载由阻力FD、升力FL与扭矩MT组成。

传统上，静力三分力系数是通过风洞试验测量获得。

独塔双索面斜拉桥抗震及抗风稳定性分析

３斜拉索：）采用镀锌ｍｍ低松弛高强平行钢丝束，冷铸墩
双面扇形布置，梁上索距３ｍ～６ｍ。混凝土梁。梁侧高２５ｍ，、顶宽２．底宽２、梁顶设２头锚，８２ｍ，６２ｍ，％
原选定的涂料品种及其生产厂家牌号，各种涂料在施工前应有材设计干膜厚度，最小厚度应不小于设计厚度的７％，５当不符合上料出厂合格证或质量检验文件。２对各种进场涂料应取样检验述要求时，）应根据情况进行局部和全面补涂，至达到要求的厚直
及保存样品，并按现行Ｇ７６涂料比重测定法和ＧＢ１２Ｂ１５７９涂料度为止。
固体含量测定法的有关规定测定涂料的相对密度、固体含量和湿４３涂层管理及维修。膜与干膜厚度的关系。３涂装方法应根据涂料的物理性能、）施工１涂层在使用过程中应定期进行检查，）如有损坏应及时修条件、涂装要求和被涂结构的情况进行选择。４在进行涂层施工补。修补用的涂料应与原材料相同。２当检查发现涂层有裂纹、））时，混凝土表面的含水量要小于１％，用前将基料与固化剂按气泡、０使严重粉化或粘结力低于１５ＭＶ时，．ａ可认为涂层的防护能配套包装重量比例称量配制，混合均匀后熟化大约１ｉ－２ｋ力已经失效。再作涂层保护时，５ｒｎ０ｒｎａｎ应将失效涂层用汽油喷灯火焰灼即可施工，由于基料与固化剂混合会产生较大热量，同时本身的烧后铲除，然后用饮用水冲洗干净后方可涂装。３对防腐蚀涂层）

斜拉桥静风稳定分析

斜拉桥静风稳定分析斜拉桥是一种广泛应用于大型桥梁建设中的结构形式。

斜拉桥在高度、跨度、结构性能和建设工艺等方面都具有许多优势，成为了现代化城市的象征之一。

然而，斜拉桥在建设过程中，不能忽略风的影响。

为了保证斜拉桥的稳定性，在设计斜拉桥时必须进行静风稳定性分析。

本文将对斜拉桥静风稳定性分析进行详细介绍。

一、斜拉桥的建设及结构形式斜拉桥是一种跨度大、高度高的桥梁形式。

相对于悬索桥和梁桥，它具有以下优点：（1）空间利用效率高，桥梁总重量小；（2）斜拉桥整体性好，较震动响应较小；（3）斜拉桥适用于跨度800米以上的大跨度桥梁建设。

斜拉桥主要分为单塔斜拉桥和双塔斜拉桥两种类型。

单塔斜拉桥是建造成本相对较低的一种形式，适用于中小跨度的桥梁建设。

而双塔斜拉桥具有较大的跨度和携带荷载能力，避免了单塔斜拉桥中的单点故障问题。

二、斜拉桥静风稳定性分析风是影响桥梁安全的关键因素之一。

斜拉桥因其高度和跨度较大，更为容易受到风的影响，从而对整体结构的稳定性产生影响。

因此在斜拉桥的设计过程中，必须对斜拉桥的静风稳定性进行分析。

静风稳定性分析主要是对斜拉桥在无风荷载和静止风荷载作用下的结构稳定性进行分析，其中静止风荷载是指风速不高于27mph的风力。

1.斜拉桥的静态稳定性斜拉桥的静态稳定性是指在不进行任何振动或非线性行为时斜拉桥是否处于平衡状态。

对于单孔连续斜拉桥，其静态稳定性由桥梁的几何形状和支座状态决定；而对于双塔斜拉桥，其静态稳定性由塔和桥箱整体的平衡状态决定。

2.斜拉桥的动态稳定性斜拉桥在静止风荷载给予作用后，其会产生风振效应。

因此、在设计斜拉桥时，必须对斜拉桥的风振效应进行分析，以确保斜拉桥的动态稳定性。

风振效应的产生、传递和影响都是由空气极化、结构振动和空气阻尼等多种因素共同作用形成的。

因此、在设计斜拉桥时，必须对斜拉桥的空气动力、结构振动和阻尼等因素进行合理的分析和研究。

3.斜拉桥的直线稳定性斜拉桥的直线稳定性指斜拉桥的各构件、部位在受到静止风荷载和动态风荷载后，是否能够保持平衡状态, 从而避免斜拉桥出现异常形变和塑性变形。

独塔斜拉桥钢拱塔竖转施工风致抖振响应分析

独塔斜拉桥钢拱塔竖转施工风致抖振响应分析＊
王向阳夏小勇韩丽丽
（武汉理工大学交通学院武汉４３００６３）
摘要：针对独塔斜拉桥钢拱塔竖转过程中由风荷载引起的振动问题，以武汉市高新二路独塔斜拉
文中以武汉市高新二路独塔斜拉桥钢拱塔竖转施工项目为研究背景，对挂索前的钢拱塔进行抖振时域分析和研究．钢拱塔在与桥面成１５。倾角的胎架平台上拼装焊接完成后，在钢拱塔底部安装竖转架，通过油缸同步张拉钢铰线将钢拱塔竖转至预定位置（与桥面成８０。倾角），最后焊接钢拱塔，使其与拱座固结．整个竖转过程持续约１０ｈ，并且竖转过程中配备有辅助设施，该阶段整个体系的稳定性和安全性是可以得到保障的．但桥梁在钢拱塔竖转到位到安装斜拉索之间会有１个月的时间间隔，在这一阶段存在很多不确定性因素，因此文中将重点对８０。工况下的钢拱塔进行抖振分析和研究，主要包括静风响应分析、脉动风响应分析及整体抗风分析．
线性滤波法广泛应用于随机过程的模拟计算中引．从利用回归技术成功模拟互相关的风作用力，发展到自回归过滤技术，再经过不断的改进和推广，逐渐发展成较为完善的线性滤波法．文中应用的是自回归（ＡＲ）模型，其原理如下．

独斜塔斜拉桥动力特性及抗震分析

斜拉桥作为一种古老的桥型，以其独有的造型及
良好跨越性能在城市建设中得到大放异彩。而独斜塔斜拉桥更是一枝奇葩，近年来的工程中备受青睐。在故而，对此类重要桥梁动力特性和抗震性能的研究就是很有必要的。独塔斜拉桥由于其特殊的结构形式，
在塔底固结、有桩及改变桥梁结构参数三种情况下的动力特性，差别不大，议采用无桩模型进行地震反应三者建分析，结果表明该桥具有较好的抗震性能。
【关键词】独斜塔斜拉桥；动力特性；地震反应分析【中图分类号】Ｔ３１３Ｕ１．【文献标识码】Ｂ【文章编号】１０ — ８４２１） — ０８００１６６【０１００６ — ４６
低
温
建
筑
技
术
２１０１年第６期（总第１６期）５
独斜塔斜拉桥动力特性及抗震分析
高大峰，张明明
【西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室．西安７０５１５）０
【摘
要】以某异型景观斜拉桥为工程背景，采用有限元软件ＡＳＳ立有限元模型，ＮＹ建研究独斜塔斜拉桥
ｍｉｒｏｍａｃ．ｃｐｅｒｎｅｆ
Ｋｅｒｓｃｂｅｓａｅｒｇｔｉｇｅｓｎｅｙｏｙｗｏｄ：ａｌ－ｔｙｄｂｉｅｗｉｓｎｌｌｔｄｐｌｎ；ｄｎｍｉｈｒｃｅｓｃ；ｓｉｍｉｅｄｈａｙａｃｃａａｔｒｔｓｅｓｃｒ — ｉｉ

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。

独塔双索面斜拉桥抗震及抗风稳定性分析

．３２６．箩３４卷藿弩曹山西建筑００８２车７月ｕＪ口恁巩４）过渡墩及基础：过渡墩采用三柱式桥墩，Ｌ形钢筋混凝土盖梁，盖梁上设有一个单向活动盆式橡胶支座和一个双向活动盆式橡胶支座。

基础采用“王”字形承台，｛，１８０ｃｒｎ钻孔灌注桩基础。

１结构动力特性计算分析１．１计算模型计算模型是动力特性和动力分析的关键，它应尽量与实际结构相符。

为了能更真实地反映桥梁实际结构，本桥动力特性分析全桥计算模型采用空间有限元分析模型。

主梁、桥塔及过渡墩均采用空间梁单元，斜拉索采用索单元模拟，斜拉索垂度引起的非线性影响按Ｅｒｎｓｔ等效弹性模量法予以折减。

边纵梁和横梁的刚度计入桥面板的有效刚度，桥面板及桥面系质量等效折算给边纵梁和横梁，边孔１／２简支梁质量堆聚于过渡墩盖梁上，成桥状态计算图式如图１所示。

围ｌ成桥状态计算图式１．２动力特性分析成桥状态结构动力特性见表１。

表１成桥状态结构动力特性振型特征∞／ｒａｄ·ｓ—ｌｌ他Ｔ／ｓ主粱竖向弯曲振动２．０３９００．３２４５３．０８１６主梁扭转并伴有桥塔横向弯曲振动４．１４９２０．６６０４１，５１４３主粱竖向弯曲振动４．１８２５０．６６５７１．５０２３主粱扭转并伴有桥塔横向弯曲振动４．１８３７０．６６５９１．５０１８桥塔横向弯曲并伴有主梁扭转振动４．８１２７０．７６６０１．３０５５主粱横向弯曲振动５４３７６０．８６５４１．１５５５主粱竖向弯曲振动５．４６５２０．８６９８１．１４９７主梁竖向弯曲振动６．２２１ｌ０．９９０１１．０１００注：扭弯频率比Ｅ＝，２／ｆｌ＝２０３５从动力特性分析计算结果来看：１）主梁边纵梁＋横梁＋整体桥面板体系具有较大的横向刚度。

在振型表现上，主梁的横弯在第六阶才出现。

２）尽管本桥桥跨较大，桥塔较高，由于采用了塔、墩、梁固结体系和双面密索的斜拉索体系，使得整个结构具有较高的竖向刚度，同时使抗扭刚度较差的主梁仍具有较高的扭转自振频率和扭弯频率比，从而提高了桥梁的抗风稳定性；从抗震没计角度来说，采用塔、墩、梁固结体系对桥面以上塔柱的抗震有利，不利的方面是增加了桥面以下塔柱的地震力。

独塔斜拉桥最大双悬臂施工阶段桥塔干扰下非线性静风稳定性分析

河南科技Henan Science and Technology 交通与土木工程总第816期第22期2023年11月独塔斜拉桥最大双悬臂施工阶段桥塔干扰下非线性静风稳定性分析谭泽恩（长沙理工大学土木工程学院，湖南长沙410114）摘要：【目的】与传统多跨斜拉桥相比，独塔斜拉桥具有工期短、经济性强和美观等优点。

然而，由于其结构刚度小，其双悬臂施工阶段风致振动问题更为突出。

为了充分评估其抗风能力，依托广东韶关的曲江大桥，在桥塔干扰的情况下模拟双悬臂斜拉桥施工阶段和桥塔主梁联合施工阶段在不同风攻角下的静风作用。

【方法】分别建立最大双悬臂施工阶段无桥塔主梁节段和有桥塔主梁节段三维CFD模型，求得不同来流风向下不同主梁位置处的流场分布和三分力系数。

建立有限元模型，编写主梁非线性静风失稳临界风速求解程序，对独塔斜拉桥施工过程中的静风稳定性进行全过程求解。

【结果】考虑桥塔干扰效应后，随着风攻角角度的增大，独塔斜拉桥最大双悬臂靠近桥塔区域的三分力系数会发生变动。

【结论】有桥塔干扰下施工阶段静风响应更危险，随风速变化位移响应中没有出现骤变现象，但在实际施工阶段中应充分考虑此影响。

关键词：独塔斜拉桥；静风稳定性；风攻角；最大双悬臂施工阶段；静三分力系数中图分类号：U441.2文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）22-0059-08 DOI：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.22.011Analysis of Nonlinear Aerostatic Stability of Tower Interference Effect During the Construction Stage of Maximum Double Cantilever of SingleTower Cable-Stayed BridgeTAN Zeen（College of Civil Engineering,Changsha University of Science and Technology,Changsha410114,China）Abstract:[Purposes]Compared with the traditional multi-span cable-stayed bridge,the single-tower cable-stayed bridge has the advantages of short construction period,strong economy and beauty.How⁃ever,due to its small structural stiffness,the wind vibration problem is more prominent during the double cantilever construction stage.In order to fully evaluate its wind resistance,relying on the Qujiang Bridge,Guangdong province,the areostatic effect of the double cantilever cable-stayed bridge and the main girder of the bridge tower at different wind attack angles is simulated under the premise of consider⁃ing the bridge tower interference.[Methods]The three-dimensional CFD model of the main girder of the tower and of the bridge tower in the maximum double cantilever construction stage is established respec⁃tively,to obtain the flow field distribution and three-point force coefficient at different main beams of dif⁃ferent flow winds.The finite element model was established,the critical wind speed solving program of the nonlinear static wind instability of the main beam was written,and the whole process of the static收稿日期：2023-04-10基金项目：国家自然科学基金项目（52208459）。

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。

斜拉桥桥塔独立状态抖振响应时域分析

２０
１５
＾
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
１０４２
间间隔
Ｏ２．５Ｓ
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ｈ３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，０ｈ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

桥塔外形与风效应影响

桥塔外形与风效应影响编译朱　斌(铁道部大桥局机械租赁公司,湖北武汉430050)摘　要:设计斜拉桥桥塔的时候,常常需要采取一些空气动力学措施来防止风振,同时也可因此改善桥塔的外形。

介绍了日本几座斜拉桥桥塔的设计与风效应的关系。

关键词:斜拉桥;桥塔;空气动力学;综述中图分类号:U 443.38;TU 311.3 文献标识码:A 文章编号:1003-4714(2000)01-0022-02收稿日期:1999-08-301　引　言考虑到斜拉索几乎不能约束斜拉桥桥塔的横向弯曲,当使用钢桥塔时,常常需要采取一些空气动力学措施来防止风振。

通过采取这些措施,桥塔的视觉效果也将得到很大的改善,如果空气动力学方法设计合理,甚至可以采用一些造型新颖的桥塔,本文列举了日本的一些经验。

2　空气动力学措施首都高速公路上的葛饰竖琴(Katsu sh ika H arp )桥(图1)是一座S 形曲线斜拉桥,由于其不对称的跨度布置(134m +220m +60m ),其两座桥塔高度不一。

较高的那座塔为矩形截面,它容易受到侧向风的影响,因而附加了圆角导流板(图2),以便改善该截面周围的气流。

经确定导流板只需安装在塔上部2 3处,在塔下部1 3处,导流板相互连接,包住塔身形成闭合截面。

导流板还有另外的好处,即缓解了原设计视觉效果的单调,而且可通过光和影的效果,增加塔形的轮廓特征。

通过将塔身着色为亮蓝灰色,可与银白色的导流板相对应,使得这种效果得以进一步加强。

一个由工业设计人员组成的小组从早期就被邀请参与设计葛饰竖琴桥,包括桥塔的设计。

在支承较高桥塔的混凝土桥墩的结构形式上,也可看出他们的影响。

该桥斜跨河流,椭圆形桥墩截面的长轴与河流平行。

桥墩和上部结构之间插入一个倒锥形块,以便桥墩具备一种整体和简捷的样式。

3　桥塔截面形状由于空气动力学的原因,在一些斜拉桥上,桥塔还采用了矩形以外的截面形状。

1998年3月完工的名港中央(M eiko Cen tral )桥是横跨名古屋港航道的3座大型斜拉桥之一。