5000m特大跨度懸索橋空氣動力穩(wěn)定性風(fēng)洞試驗

　文章編號:1671-2579(2002)01-0025-03 大跨度懸索橋空氣靜力穩(wěn)定性研究 程　進(jìn)1,江見鯨1,肖汝誠2,項海帆2 (1.清華大學(xué),北京市　100084;2.同濟(jì)大學(xué)) 　　摘　要:懸索橋的空氣靜力穩(wěn)定性已受到人們的廣泛重視?；㈤T大橋和江陰長江大橋 作為我國已建成的兩座特大跨徑懸索橋,有必要了解一下它們的抗靜風(fēng)穩(wěn)定性。該文分別采 用線性和非線性方法對這兩座橋的空氣靜力穩(wěn)定性進(jìn)行分析與比較,并對計算結(jié)果中出現(xiàn)的 一些現(xiàn)象作出了解釋。 關(guān)鍵詞:大跨度懸索橋:空氣靜力穩(wěn)定性;臨界風(fēng)速　　ξ 　　近幾年來,懸索橋的最大跨徑紀(jì)錄不斷被刷新。 目前,懸索橋的最大跨徑為1990m(日本的明石海峽 大橋),隨著意大利墨西拿海峽大橋(主跨3300m)的 修建,該項紀(jì)錄將

綜合考慮靜風(fēng)荷載非線性和幾何非線性,引用大跨度橋梁非線性靜風(fēng)穩(wěn)定分析理論,通過引入外層迭代次數(shù)上限對增量與內(nèi)外兩重迭代相結(jié)合的方法進(jìn)行改進(jìn),提出了優(yōu)化迭代分析方法,編制計算程序?qū)κ澜缱畲罂鐝戒撓淞簯宜鳂蛭鬈╅T大橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性進(jìn)行全過程分析,研究了該橋的失穩(wěn)形態(tài)和機理.通過計算與改進(jìn)前的算法進(jìn)行比較,優(yōu)化迭代分析方法結(jié)果準(zhǔn)確、效率高.

本文通過橋梁氣動彈性模型風(fēng)洞試驗,給出了汕頭海灣大橋施工狀態(tài)的顫振,抖振特性。

本文通過橋梁氣動彈性模型風(fēng)洞試驗,給出了汕頭海灣大橋施工狀態(tài)的顫振,抖振特性。

大跨度懸索橋施工期結(jié)構(gòu)柔性大,靜風(fēng)作用下結(jié)構(gòu)大變形和剛度變化以及橋址區(qū)域內(nèi)風(fēng)速空間分布的非均勻性可能會對其靜風(fēng)穩(wěn)定性造成影響?？紤]結(jié)構(gòu)非線性、靜風(fēng)效應(yīng)和風(fēng)速空間非均勻分布等因素,建立了精細(xì)化的大跨度橋梁三維非線性靜風(fēng)分析方法,并編制了相應(yīng)的計算分析程序。以潤揚長江大橋南汊懸索橋為例,模擬加勁梁從跨中向兩側(cè)橋塔和由兩側(cè)橋塔向跨中對稱拼裝兩種主梁架設(shè)順序,分析了施工全過程懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的變化趨勢,并探明了風(fēng)速空間分布非均勻性對成橋和施工狀態(tài)懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:加勁梁采用從兩側(cè)橋塔向跨中對稱架設(shè)時,懸索橋可以獲得較好的靜風(fēng)穩(wěn)定性,尤其在施工初期；風(fēng)速沿豎向高度變化和風(fēng)速空間分布寬度對成橋和施工狀態(tài)懸索橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性影響不大,但風(fēng)速非對稱分布因素影響則比較顯著,須在分析中重視和考慮。

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為了保證大跨度懸索橋施工貓道的抗風(fēng)安全,通過風(fēng)洞試驗對懸索橋施工貓道進(jìn)行了動力特性和抗風(fēng)穩(wěn)定性分析,結(jié)果表明,雖然沒有采取設(shè)置抗風(fēng)索的措施來提高貓道的抗風(fēng)穩(wěn)定性,但仍然具有良好的抗風(fēng)穩(wěn)定能力。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進(jìn)行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進(jìn)一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進(jìn)行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進(jìn)一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

以單跨懸索橋為研究背景,運用大型有限元軟件midascivil2013建立該橋空間模型,采用子空間迭代法,研究了恒載集度、中央扣和結(jié)構(gòu)剛度等參數(shù)的變化對懸索橋成橋狀態(tài)動力特性的影響。研究結(jié)果表明,增加恒載集度能降低主纜振動頻率,但對其他振型頻率的影響比較復(fù)雜;中央扣能增強全橋的整體剛度;主梁剛度的改變對豎彎、側(cè)彎影響較大;主塔與吊桿剛度的變化對結(jié)構(gòu)的自振頻率影響不明顯。

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采用三維非線性空氣動力穩(wěn)定性分析程序,分析三塔懸索橋施工全過程空氣動力穩(wěn)定性的變化規(guī)律,揭示了不同主梁施工順序?qū)θ宜鳂蚴┕み^程空氣動力穩(wěn)定性的影響,并探討具有良好空氣動力穩(wěn)定性的主梁施工順序。

淺談懸索橋的穩(wěn)定性 摘要隨著橋梁事業(yè)不斷發(fā)展，懸索橋的應(yīng)用也越來越廣泛，所 以其穩(wěn)定性也顯得尤為重要。而在現(xiàn)實中的風(fēng)荷載及各種橋梁上的 活荷載（主要指車輛）都將影響懸索橋的穩(wěn)定性?，F(xiàn)就懸索橋在荷 載作用下的穩(wěn)定性有關(guān)問題進(jìn)行簡單的討論。 關(guān)鍵詞懸索橋；風(fēng)荷載；活荷載；穩(wěn)定性 中圖分類號u44文獻(xiàn)標(biāo)識碼a文章編號1674-6708 （2011）47-0050-01 懸索橋，又名吊橋（suspensionbridge）指的是以通過索塔懸 掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承 重構(gòu)件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分 組成。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗 拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。由于懸索橋可以 充分利用材料的強度，并具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋 在各種體系橋梁中的跨越能力最

自錨式懸索橋的風(fēng)穩(wěn)定性研究綜述 摘要：自錨式懸索橋因其獨特的主纜錨固方式，在承受豎向荷 載方面表現(xiàn)突出，但承受橫向荷載（主要是風(fēng)荷載）能力較弱。橋 梁承受風(fēng)荷載主要分為靜風(fēng)荷載和近地紊流風(fēng)荷載兩種。本文主要 綜述了自錨式懸索橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性分析和動力失穩(wěn)中的顫振分析 的研究進(jìn)展。 關(guān)鍵詞：自錨式，懸索橋，靜風(fēng)穩(wěn)定性，顫振 中圖分類號：tu74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號： 前言 懸索橋是常用的四種橋之一，是利用主纜和吊索作為加勁梁的 懸掛體系，其主要結(jié)構(gòu)由主纜、索塔、錨碇、吊索和加勁梁組成[1]。 懸索橋的最大特征就是能夠?qū)崿F(xiàn)大跨距建造。懸索橋按照錨固方式 分為自錨式和地錨式懸索橋。自錨式懸索橋同一般懸索橋相比，其 主纜直接錨固在加勁梁的兩端，省去了錨定結(jié)構(gòu)，利用加勁梁直接 承受主纜傳遞的水平分力，具有不需要錨碇和主梁承受較大軸力的 特點，既節(jié)省了昂貴的錨碇費用，造型更簡潔美觀，又改

特大跨徑桁架加勁梁橋顫振穩(wěn)定性氣動優(yōu)化措施風(fēng)洞試驗研究——以某特大跨徑桁架加勁梁懸索橋為例，利用節(jié)段模型風(fēng)洞試驗，探討研究橋面板中央開槽孔、加裙板、氣動翼扳等各種氣動控制措施對顫振臨界風(fēng)速的影響。試驗結(jié)果表明，橋面板中央開槽、設(shè)置裙板、氣動翼...

大跨度自錨式懸索橋的動力特性分析

大跨度懸索橋靜風(fēng)失穩(wěn)形態(tài)及機理研究——基于msc．marc和python腳本語言在綜合考慮靜風(fēng)荷載非線性和結(jié)構(gòu)幾何非線性影響的基礎(chǔ)上，利用風(fēng)荷載增量與雙重迭代(結(jié)構(gòu)幾何非線性收斂迭代和風(fēng)荷載三分力系數(shù)收斂迭代)相結(jié)合的方法，對大跨度懸索橋空氣靜力行為和失穩(wěn)...

以某166m+628m+166m雙塔單跨鋼箱梁懸索橋為例,在最大靜陣風(fēng)風(fēng)速49m/s環(huán)境下,主纜施工采用3跨分段式貓道,不設(shè)置抗風(fēng)纜,承重索錨固于帶拉板的鋼管混凝土錨梁結(jié)構(gòu)上。利用ansys軟件進(jìn)行計算分析,驗證貓道鋼絲繩索力及抗風(fēng)穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求,橫向天橋的設(shè)置對貓道抗風(fēng)穩(wěn)定性效果明顯。

大跨度懸索橋空間力學(xué)性能研究——以某實際懸索橋為算例，建立平面計算和空間計算模型，求得懸索橋空間效應(yīng)系數(shù)，并通過對該實橋方案不同車道寬、不同車道數(shù)下偏載系數(shù)的研究，得出懸索橋偏載系數(shù)與車道寬及車道數(shù)的關(guān)系。以壩陵河懸索橋為算例，探討了懸索橋的...

大跨度懸索橋的基準(zhǔn)索股調(diào)整——為提高大跨度懸索橋基準(zhǔn)索股的施工精度，基于懸鏈線理論提出2種調(diào)索方法。一是根據(jù)控制點的里程和標(biāo)高，計算調(diào)整基準(zhǔn)索股的總無應(yīng)力長度及對應(yīng)主塔偏位和施工溫度的跨中點理論標(biāo)高，然后將該跨索股的理論無應(yīng)力長度轉(zhuǎn)換成該跨調(diào)...

大跨自錨式懸索橋顫振穩(wěn)定性的敏感性分析——基于橋梁多振型耦合的氣彈性理論，建立了基于特征值問題的氣動參數(shù)敏感性分析方法，并結(jié)合目前國內(nèi)最大跨度的獨塔和雙塔自錨式懸索橋的風(fēng)洞試驗資料，分別探討截面形狀、氣動阻尼、模態(tài)耦合、顫振導(dǎo)數(shù)等對橋梁氣動性...

對稱架梁施工是現(xiàn)在懸索橋施工過程中最為廣泛采用的加勁梁吊裝方法,而非對稱架梁施工,傳統(tǒng)上被認(rèn)為在加勁梁吊裝階段具有比對稱架梁施工方法更好的顫振穩(wěn)定性能。經(jīng)過大量的懸索橋全橋氣彈模型風(fēng)洞試驗和采用有限元方法進(jìn)行動力特性分析,比較和評估對稱與非對稱兩種架梁施工方法的氣動表現(xiàn)性能。在全橋氣彈模型的風(fēng)洞試驗中發(fā)現(xiàn),采用對稱架梁施工方法,在施工過程中會存在顫振穩(wěn)定性最差的區(qū)間,并且這樣的區(qū)間可能不止一個,而采用非對稱架梁施工方法,固然在那些采用對稱架梁施工時顫振穩(wěn)定性較差的區(qū)間處提高了顫振穩(wěn)定性能,但卻在另一些施工區(qū)間中表現(xiàn)出比對稱架梁施工更差的顫振穩(wěn)定性能。用有限元方法進(jìn)行分析表明,非對稱架梁施工在某些施工階段內(nèi)雖然能提高結(jié)構(gòu)的彎扭耦合顫振臨界風(fēng)速,但有可能因該區(qū)段過低的豎彎頻率而引發(fā)結(jié)構(gòu)豎彎振動發(fā)散的現(xiàn)象。