桥梁风振及其制振措施(PPT,17页)

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。

土木工程中的桥梁振动与减振措施桥梁是连接两个相对较远地点的重要交通工具，对于现代社会的发展起到了至关重要的作用。

然而，在桥梁工程中，桥梁振动成为了一个需要重视的问题。

本文将讨论土木工程中的桥梁振动问题，并探讨减振措施的应用。

1. 桥梁振动的原因桥梁振动主要有以下几个原因：1.1 风振：风力是最主要的桥梁振动原因之一。

风的吹拂对桥梁产生水平和垂直方向的力，导致桥梁结构发生振动。

1.2 车辆荷载：车辆通过桥梁时，会产生动态荷载，给桥梁结构带来震动，尤其是大型货车和列车。

1.3 自激振动：桥梁结构自身形态和材料的特性可能导致自激振动，即桥梁材料的自身条件形成共振状态。

2. 桥梁振动的影响桥梁振动对于其结构安全和使用寿命会造成严重影响，具体表现如下：2.1 结构疲劳：频繁的振动会使桥梁结构产生疲劳现象，加速结构的衰退和破坏，从而缩短桥梁的使用寿命。

2.2 车辆安全：桥梁振动过大会影响行驶在桥上的车辆的稳定性和安全性，对行驶中的车辆产生不良影响。

2.3 交通流畅性：桥梁振动过大会影响桥上交通的流畅性，降低桥梁的通行能力。

3. 减振措施的应用为了减小桥梁振动的影响，需要采取相应的减振措施。

以下是常见的减振措施：3.1 荷载控制：合理控制车辆荷载，限制超重运输和减少大型车辆的通行，以减小动态荷载对桥梁结构的影响。

3.2 结构修复：如果桥梁发生了结构破坏，应及时进行维修和修复，以保证桥梁结构的完整性和稳定性。

3.3 振动吸收器：振动吸收器是一种专门用于减小结构振动的装置，一般安装在桥梁主梁上。

其原理是利用阻尼器将振动吸收并耗散掉，从而降低振动幅度。

3.4 阻尼器：阻尼器可通过调节阻尼力来减小桥梁的振动。

常见的阻尼器有液体阻尼器和摩擦阻尼器。

3.5 增加刚度：通过增加桥梁结构的刚度，可以减小桥梁的振动。

这可以通过改变材料、结构形态和横断面来实现。

3.6 风挡板：对于容易受到风振影响的桥梁，可以在桥面两侧增设风挡板，用于减小风对桥梁的影响。

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。

桥梁结构中的振动控制与减震措施桥梁结构是现代交通运输的重要组成部分，其安全性与稳定性对人们的出行和生活至关重要。

然而，桥梁在使用过程中会面临各种不可预料的挑战，其中之一就是振动问题。

本文将探讨桥梁结构中的振动控制与减震措施，以辅助提高桥梁的稳定性与安全性。

桥梁振动是指桥梁在受到外部荷载作用下，因自身特性而产生的振荡现象。

振动问题一方面可能影响桥梁的正常使用，另一方面也可能对桥梁的结构完整性造成威胁。

因此，控制和减震举措就显得至关重要。

一种常见的振动控制方法是采用调谐质量阻尼器。

调谐质量阻尼器是一种将振动能量吸收并以其他形式释放的装置。

它通常由质量块、弹簧和阻尼器组成。

当桥梁受到外力作用而发生振动时，调谐质量阻尼器能够通过质量块的移动将振动吸收，从而减少桥梁的振动幅度。

另一个常用的振动控制方法是使用主动控制技术。

主动控制技术是指通过外部激励力对桥梁进行控制，以减少桥梁的振动。

这种技术可以根据实时的振动情况调整力的大小和方向，从而实现振动的控制。

主动控制技术需要通过传感器监测桥梁的振动状态，并通过计算机算法进行实时控制。

在振动控制之外，减震措施也是提高桥梁稳定性与安全性的重要手段。

一种常见的减震措施是采用减震器。

减震器是一种能够吸收和释放振动能量的装置。

在桥梁结构中，减震器通常用于吸收由地震等外力引起的振动能量。

当地震发生时，减震器能够通过内部的弹簧和阻尼器将部分振动能量吸收，从而减少桥梁的振动幅度。

此外，结构设计中的某些特殊措施也可以用来减轻振动影响。

例如，采用抗振加固技术可以提高桥梁的整体刚度，从而减少振动幅度。

而在桥梁结构的材料选择中，采用具有优良振动特性的材料也可以降低振动的影响。

虽然桥梁结构中的振动控制与减震措施可以有效减少振动的影响，但我们也应该意识到振动控制与减震并非万能之策。

在实际工程中，振动控制与减震措施需要根据具体情况和需求进行合理选择和设计。

因此，在桥梁结构设计与施工过程中，需要考虑桥梁的使用条件、设计参数、材料特性以及工程成本等因素。

桥梁抖振分析一、引言抖振是来流中的脉动风速分量作用在结构上产生的一种强迫振动形式。

由于来流中的脉动风速分量总是存在的，因而抖振是一种可发生于任何结构上、最为常见（发生频度最高）的风致振动。

二、桥梁抖振分析的频域方法A. G . Davenport 于60年代初首次将概率统计方法用到桥梁抖振分析之中, 给出了桥梁抖振分析的框架。

R. H. Scanlan 于70年代在其提出的桥梁颤振分析方法和Davenport 抖振分析方法的基础上，提出了考虑结构振动和来流耦合所产生的气动弹性作用以及来流脉动风速分量作用的桥梁抖振分析方法。

其中气动弹性作用以Scanlan 提出的自激力来表示，而来流脉动产生的抖振力和Davenport 提出的抖振力具有相近的形式。

主梁断面上作用有气动升力、阻力和力矩 L(x, t)、D(x, t)和M(x, t)。

这些力均分别由自激力(矩)和抖振力(矩)组成，即：),(),(),(t x L t x L t x L b ae += ),(),(),(t x D t x D t x D b ae += ),(),(),(t x M t x M t x M b ae +=式中，⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=ααρ***ae H K U B KH U h KH B U L 3221221⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=ααρ***ae P K U B KP U p KP B U D 3221221 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=ααρ***ae A K U B KA U h KA B U M 32212221 抖振力（准定常假设）[]U )t ,x (w )(C B Ad dC B U )(BC )t ,x (u U )t ,x (L D L L b ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++==002022121ααραραα []⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)(C B A )t ,x (u U B )t ,x (D D b 022αρ []U)t ,x (w d dC B U B Ar )(C )(C B )t ,x (u U )t ,x (M M D M b 022200222121αααρααρ=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=这里，u(x,t)和w(x,t)分别为纵向和竖直方向脉动风速分量，都是时间和空间的函数。