桥梁风振及其制振措施培训课件

1/25/2021
桥梁风振及其制振措施 3
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。
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桥梁风振及其制振措施 4
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
颤振控制
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桥梁风振及其制振措施 12
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
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桥梁风振及其制振措施 13
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。
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桥梁风振及其制振措施 14
TACO1M/25A/20N21ARROWS桥B梁R风I振D及G其E制振措施 2
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。
•涡振：大跨度桥梁在低风速下容易发生的一种 风致振动。
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桥梁风振及其制振措施 9
桥梁风振控制
绝对控制： 主梁风振失稳
尽量控制：
主梁涡激振动 拉索风雨激振
驰振 颤振
考虑控制：
桥塔涡激振动
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主梁随机抖振 桥梁风振及其制振措施 10
风振控制措施
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桥梁风振及其制振措施 11
•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
•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。
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桥梁风振及其制振措施 8
•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。
加辅助索，预防拉索风雨振
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桥梁风振及其制振措施 15
机械减振措施
加阻尼器（如TMD，磁流变阻尼器）
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1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ25/2021
桥梁风振及其制振措施 16
并不变1形/2。5/2021
桥梁风振及其制振措施 5
1、桥梁风振主要形态
2、桥梁风振控制
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桥梁风振及其制振措施 6
桥梁风振的主要形态
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桥梁风振及其制振措施 7
•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。
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桥梁风振及其制振措施 1
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。
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
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