浅析风对悬索桥梁结构的影响之我见
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风荷载对桥梁设计的影响研究桥梁作为重要的交通基础设施,其设计的安全性和稳定性至关重要。
在众多影响桥梁设计的因素中,风荷载是一个不可忽视的重要因素。
风荷载的作用可能导致桥梁结构的振动、变形甚至破坏,因此深入研究风荷载对桥梁设计的影响具有重要的理论和实际意义。
风荷载是指风对桥梁结构所产生的压力、吸力和扭矩等作用力。
风的特性如风速、风向、风的湍流强度等都会对风荷载的大小和分布产生影响。
一般来说,风速越大,风荷载也就越大。
而风向的变化则会导致风荷载作用方向的改变,从而影响桥梁结构的受力情况。
风的湍流强度则反映了风的脉动特性,会增加风荷载的复杂性和不确定性。
在桥梁设计中,风荷载对不同类型的桥梁结构产生的影响有所差异。
对于梁式桥,风荷载主要作用在桥面板和主梁上,可能引起桥梁的竖向振动和横向位移。
对于拱式桥,风荷载不仅会影响拱肋的受力,还可能导致拱的失稳。
对于斜拉桥和悬索桥,由于其柔度较大,风荷载更容易引起结构的振动,如颤振、抖振和涡振等。
风荷载对桥梁结构的动力响应是一个需要重点关注的问题。
当风的频率与桥梁结构的自振频率接近时,容易发生共振现象,导致结构的振幅显著增大,甚至发生破坏。
例如,1940 年美国塔科马海峡大桥在微风作用下发生剧烈的颤振而坍塌,这一事件引起了工程界对风致桥梁振动问题的高度重视。
为了避免这种情况的发生,在桥梁设计中需要准确计算桥梁结构的自振频率,并采取相应的减振措施,如安装阻尼器、优化结构外形等。
风荷载还会影响桥梁的稳定性。
对于高墩桥梁,风荷载可能导致桥墩的横向屈曲失稳。
对于大跨度桥梁,风荷载可能引起主梁的扭转失稳或整体失稳。
在设计过程中,需要通过稳定性分析来确定桥梁结构在风荷载作用下的稳定性,并采取加强措施,如增加结构的刚度、设置抗风缆等。
此外,风荷载对桥梁的施工过程也会产生影响。
在桥梁施工阶段,结构往往处于未完成状态,其刚度和稳定性相对较弱,更容易受到风荷载的影响。
例如,在架设钢梁或拼装桥梁构件时,强风可能导致构件的摆动和碰撞,影响施工安全和质量。
桥梁设计中的抗风性能优化与评估在现代交通基础设施的建设中,桥梁作为跨越山川、河流和峡谷的重要结构,其安全性和稳定性至关重要。
而风作为一种自然力量,对桥梁的影响不容忽视。
强风可能导致桥梁的振动、变形甚至破坏,因此在桥梁设计中,抗风性能的优化与评估是一项关键任务。
一、风对桥梁的影响风对桥梁的作用主要包括静力作用和动力作用。
静力作用是指风对桥梁结构产生的稳定压力和吸力,例如桥梁的主梁、桥墩等部位在风的吹拂下会承受一定的横向力和扭矩。
动力作用则更为复杂,包括颤振、抖振和涡振等现象。
颤振是一种自激振动,当风速超过一定临界值时,桥梁结构的振动会不断加剧,最终导致结构的破坏。
抖振则是由风的脉动成分引起的随机振动,虽然不会导致桥梁的立即破坏,但长期的抖振会引起结构的疲劳损伤。
涡振是由于风流绕过桥梁结构时产生的漩涡脱落引起的周期性振动,虽然振幅相对较小,但也会影响桥梁的使用舒适性和安全性。
二、桥梁抗风性能的优化设计为了提高桥梁的抗风性能,设计人员需要从多个方面进行优化。
1、桥梁的外形设计桥梁的外形对风的阻力和绕流特性有着重要影响。
流线型的外形能够有效地减小风的阻力,降低风对桥梁的作用。
例如,斜拉桥的主梁通常采用扁平箱梁或流线型箱梁,以减少风的阻力和提高抗风稳定性。
2、结构体系的选择不同的桥梁结构体系在抗风性能方面表现各异。
悬索桥由于其主缆的柔性较大,对风的敏感性相对较高,因此在设计时需要更加注重抗风措施。
而连续刚构桥和连续梁桥等结构体系则相对较为稳定,但也需要根据具体的风况进行合理的设计。
3、增加结构的阻尼阻尼是结构消耗能量的能力,增加结构的阻尼可以有效地抑制振动。
在桥梁设计中,可以通过采用阻尼器等装置来增加结构的阻尼,从而提高桥梁的抗风性能。
4、加强结构的刚度提高桥梁结构的刚度可以减小风致振动的振幅。
通过合理设计主梁、桥墩和基础等结构的尺寸和材料,可以增强结构的刚度,提高抗风能力。
三、桥梁抗风性能的评估方法为了确保桥梁在风荷载作用下的安全性和稳定性,需要对桥梁的抗风性能进行准确的评估。
探讨管道悬索桥抗风稳定性摘要:在现阶段的建设工程中,当遇到河流或其他障碍时需要搭桥时,通常采用管道悬索桥这一特殊的悬索桥。
在搭建管道悬索桥时,需要考虑自然环境对其造成的影响,其中最总要的就是风对其造成的影响。
在风对大跨桥梁造成的一系列影响中,有一种比较严重的影响为颤振作,它是一个发散性的运动,一旦产生颤振将对悬索桥造成巨大的损失,严重者甚至会导致悬索桥的损坏。
因此,在对管道悬索桥进行设计和施工以及运营过程要充分考虑自然条件的影响,使其能够经受风的影响,从而减少颤振现象的出现。
关键词:管道悬索桥;抗风;稳定性前言管道悬索桥的作用为支撑管道,因为它的桥面是建设在悬索的上面,所以才被叫做管道悬索桥。
相比于传统的拱桥,它的桥面支撑不再依靠打桥墩来提供支撑力,它主要依靠在悬索桥两侧的悬索来维持悬索桥桥面的平衡并依靠它们为桥面提供拉力,进一步保障管道悬索桥的平衡。
除此之外,管道悬索桥还弥补传统拱桥的部分不足之处,比如,传统拱桥的桥墩的承重结构往往是刚性的,相比于管道悬索桥利用柔性承重结构的悬索而言,使用桥墩更容易出现损坏的现象。
现阶段的悬索桥通常是由悬索、索塔、锚碇、吊杆以及桥面等多个部分组成。
不同部分起到了不同的作用,比如,对于悬索而言,它的作用是为桥面提供拉力,从而保障桥面的平衡;对于索塔而言,它主要是为了固定悬索;对于锚碇和吊杆而言,它们起到了悬索和桥面之间的固定作用。
为了有效地提高管索桥的稳定性和安全性,人们在建造管索桥时经常采用高强钢丝作为悬索桥的吊索。
另外,采用悬索桥作为管道运输桥梁,即能提高桥梁的抗震性能,又能在一定程度上提高桥梁的美观程度。
此外,利用悬索桥进行管道运输也可以在一定程度上起到控制建设成本的作用。
1管道悬索桥概述管道悬索桥通常是由主塔、加强梁、主索、管道、抗风索、吊杆和风索吊杆等多个部分组成的,它的结构如图1所示。
其中,利用管道来运送传输介质;利用主塔来支撑主缆;利用加劲梁来为管道提供支撑力;主缆是悬索桥基础的主要组成部分,通过它来传递荷载;利用抗风索当作管道悬索桥抗风的锚固素,从而增强其横向刚度;吊杆是管道悬索桥的主要承重构件,载荷主要通过中跨主缆传递到边缆和主塔上,最终作用到锚固墩和基础上。
桥梁设计中的风荷载影响在桥梁工程的设计中,风荷载是一个不可忽视的重要因素。
风,这个看似无形却力量强大的自然力量,对桥梁的稳定性、安全性以及使用性能都有着深远的影响。
桥梁作为跨越江河湖海、山谷等自然障碍的重要建筑物,往往暴露在广阔的空间中,容易受到风的作用。
风荷载的大小和方向会随着风速、风向、桥梁的形状、高度、跨度等多种因素而变化。
当强风吹过桥梁时,可能会产生一系列不利的效应。
首先,风荷载会对桥梁的结构产生直接的压力和吸力。
这种压力和吸力的分布不均匀,可能导致桥梁构件局部受力过大,从而引发结构的损坏。
比如,在桥梁的迎风面,风的压力较大;而在背风面,可能会产生较大的吸力。
如果桥梁的设计没有充分考虑这些因素,就有可能出现桥梁构件的变形、开裂甚至断裂。
其次,风的作用还可能引起桥梁的振动。
风致振动包括颤振、抖振和涡振等多种形式。
颤振是一种自激振动,一旦发生,可能会导致桥梁结构的迅速破坏,后果不堪设想。
抖振则是由风的脉动成分引起的随机振动,虽然不会像颤振那样造成灾难性的后果,但长期的抖振作用会使桥梁构件产生疲劳损伤,降低桥梁的使用寿命。
涡振是由于风流绕过桥梁结构时产生的漩涡脱落引起的周期性振动,如果涡振的频率与桥梁的固有频率接近,就会使振动加剧。
为了准确评估风荷载对桥梁的影响,工程师们需要进行大量的风洞试验和数值模拟。
风洞试验是将桥梁的缩尺模型置于风洞中,通过测量模型在不同风速和风向条件下的受力和振动情况,来预测实际桥梁在风作用下的性能。
数值模拟则是利用计算机软件对风与桥梁的相互作用进行模拟分析,能够快速地获取大量的数据,但需要准确的模型和参数输入。
在桥梁设计中,考虑风荷载的影响需要从多个方面入手。
一是合理的桥梁外形设计。
流线型的外形可以有效地减小风的阻力,降低风荷载的作用。
例如,斜拉桥和悬索桥的桥塔和主梁通常采用流线型的截面形状,以减少风的干扰。
二是加强桥梁的结构刚度。
增加桥梁的刚度可以提高其抵抗风致振动的能力。
浅谈风荷载对桥梁结构的影响121210104 罗余双摘要:风荷载是桥梁结构设计需要考虑的重要内容之一。
本文先分析了风荷载的静力作用和动力作用对桥梁结构的影响,然后考虑桥梁结构进行抗风设计的主要影响因素,并给出了桥梁结构抗风设计的主要流程。
关键词:桥梁、风荷载、抗风设计The Impact of Wind Load on the Bridge Structure121210104 Luo YushuangAbstract:Wind load is one of the important contents of the bridge structure design needs toconsider.At first,this paper analyzes the static effect and dynamic wind load effect on the influence of the bridge structure, and then it considers main influencing factors of wind resistance design of bridge structure, giving the bridge structure wind resistance design of the main process.Key words:Bridge、Wind load、Wind-resistance design一、风荷载对桥梁结构影响研究的必要性桥梁的风毁事故最早可以追溯到1818年,苏格兰的Dryburgh Abbey桥首先因风的作用而遭到毁坏。
之后,英国的Tay桥因未考虑风的静力作用垮掉,造成75人死亡的惨剧。
但直到1940年,美国华盛顿新建成的Tacoma Narrows悬索桥,在不到20 m/s 的风速作用下发生了强烈的振动并导致破坏(见图1),才使工程界注意到桥梁风致振动的重要性。
悬索桥的风致振动特性分析在现代桥梁工程中,悬索桥以其跨越能力大、造型优美等特点成为了众多大型交通基础设施的首选方案。
然而,风对悬索桥的影响不容忽视,风致振动可能导致桥梁结构的疲劳损伤,甚至影响桥梁的安全性和使用性能。
因此,深入研究悬索桥的风致振动特性具有重要的理论意义和工程应用价值。
悬索桥的结构特点决定了其对风的敏感性。
悬索桥主要由主缆、加劲梁、桥塔和吊索等组成。
主缆承担着主要的荷载,加劲梁则通过吊索悬挂在主缆上。
这种柔性结构在风的作用下容易产生振动。
风致振动的类型多种多样,常见的有颤振、涡振和抖振等。
颤振是一种自激振动,当风速超过一定临界值时,桥梁结构的振动会不断加剧,直至发生破坏。
涡振则是由于风流绕过桥梁结构时产生的漩涡脱落引起的周期性振动。
抖振是由自然风的紊流成分引起的随机振动。
影响悬索桥风致振动特性的因素众多。
首先是桥梁的几何形状和尺寸,包括加劲梁的截面形状、主缆的垂度、桥塔的形式等。
不同的几何参数会导致风在桥梁表面的流动特性发生变化,从而影响振动特性。
其次是风速和风向。
风速越大,风对桥梁的作用力也就越大,振动响应越明显。
风向的变化也会改变风与桥梁的相互作用方式。
此外,桥梁所处的地形和环境条件也会对风致振动产生影响。
例如,峡谷地区的风场较为复杂,可能会增加桥梁的风荷载。
为了研究悬索桥的风致振动特性,通常采用风洞试验和数值模拟的方法。
风洞试验是将桥梁模型置于风洞中,模拟实际的风场环境,测量桥梁模型的风荷载和振动响应。
这种方法直观可靠,但成本较高,试验周期长。
数值模拟则是利用计算机软件建立桥梁的数学模型,通过求解流体力学方程来计算风与桥梁的相互作用。
数值模拟具有成本低、效率高的优点,但需要对模型进行合理的简化和验证。
在实际工程中,为了减小悬索桥的风致振动,通常采取一系列的抗风措施。
对于加劲梁,可以采用流线型的截面设计,减少风的阻力和漩涡脱落。
在主缆和吊索上设置阻尼器,可以消耗振动能量,降低振动幅度。
从不同的角度分析风对桥梁的若干影响作者:梁炳新来源:《中小企业管理与科技·学术版》2008年第07期摘要:风对桥梁的受力作用是一个十分复杂的现象,它受到风的特性、结构的动力特性和风与结构的相互作用三个方面的制约。
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。
关键词: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)以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。
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。
所有这些现象抖表明,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。
一、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。
风荷载对桥梁设计的影响及应对措施引言桥梁作为重要的交通基础设施之一,在面临自然灾害风力时可能面临结构破坏的风险。
风荷载是桥梁设计中必须考虑的重要因素之一。
本文将探讨风荷载对桥梁设计的影响,并提出相应的应对措施。
1. 风荷载的概述风荷载是指风对桥梁结构产生的压力和力矩。
在桥梁设计中,常常采用风荷载作为基本荷载之一,来考虑桥梁在风力作用下的安全性。
风荷载的大小与风速、桥梁形状和风向角等因素密切相关。
2. 风荷载对桥梁结构的影响风荷载对桥梁结构的影响主要表现在以下几个方面:2.1 抗风稳定性风荷载可能会导致桥梁结构的抗风稳定性下降,使得桥梁发生变形、位移和甚至破坏。
特别是在高速公路、高铁等高速交通桥梁中,对抗风能力的要求更为严格。
2.2 桥梁振动风荷载会引起桥梁结构的振动,特别是当风速较大时。
振动可能会导致桥梁结构的疲劳破坏,甚至产生共振效应。
2.3 跨径设计桥梁的跨径设计也受到风荷载的影响。
风荷载对短跨径和长跨径桥梁的影响不同,需要在设计中进行合理的考虑和调整。
3. 应对措施为了保证桥梁在风荷载下的安全性和稳定性,需要采取一系列的应对措施。
以下是一些常用的应对措施:3.1 结构形式选择桥梁的结构形式对抗风能力有着重要影响。
例如,在高风地区,可以采用刚性桥梁来提高抗风稳定性。
3.2 风洞试验风洞试验是桥梁设计中常用的手段之一。
通过模拟实际的风场条件,可以对桥梁在风荷载下的受力情况进行准确的预测和评估,从而指导桥梁的设计。
3.3 抗风设计参数的确定在桥梁设计中,需要根据实际情况确定相应的抗风设计参数,如风速、风向、设计风荷载等。
这些参数应根据地理位置、气象条件和桥梁特性等因素进行科学合理的确定。
3.4 结构加固当桥梁结构的抗风能力不足时,可以通过加固措施来提高桥梁的抗风稳定性。
例如,在桥梁主梁上增加纵、横向加固构件,改善桥梁的整体受力性能。
3.5 风荷载监测在桥梁投入使用后,应进行定期监测桥梁结构在风荷载作用下的受力情况。
浅析风对悬索桥梁结构的影响之我见
摘要: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20世纪80年代以来,大跨度桥梁建设得到了迅速发展,但是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。
风对桥梁的受力作用是一个十分复杂的现象,它受到风的特性、结构的动力特性和风与结构的相互作用三个方面的制约。
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。
关键词:桥梁抗风、结构问题、影响对策
一、大跨径悬索桥在抗风设计中所存在的问题
1、桥梁断面的气动参数
桥梁断面的气动力(力矩)系数,气动导数和气动导纳是桥梁抗风设计中的重要气动参数。
气动力(力矩)主要用于桥梁的稳定性分析,通过节段模型可以准确进行测量。
气动导数主要用于桥梁的颤振分析,通过节段模型风洞试验的方法进行测量,气动导数的测量精度对确定桥梁颤振临界风速有重要的影响,特别是当桥梁颤振是多振型、多变量耦合的形态时更是如此。
在风洞试验中用节段末年高兴测量气动导数时,要求在耦合振动试验中,模型以纯单一模态运动,但实际上很难做到,因此,如何从风洞试验技术和数据处理方法这两方面来提高气动导数的测量精度是目前研究工作的重点,如何从风洞试验技术和数据处理方法这两个方面来提高气动导数的测量精度是目前研究工作的重点。
另外,通过不同桥梁断面形状在不同风速和不同湍流度下的系列试验建立一个气动导数的计算公式,亦是一个研究内容。
气动导纳主要用于考虑抖振动的非定常效应,在研究大跨度桥梁抖振响应时有很重要的作用。
目前,对流线性的桥梁断面可采用平板或翼型气动导纳的Sears 函数来考虑抖振力的非定常效应,但是,对于复杂的桥梁断面形状,这种方法会产生误差。
因此,对气动导纳的研究亦应十分关注。
气动导纳的研究工作还有待进一步深入,特别是在湍流场中如何准确建立钝体的非线性、非定常气动力学模型。
2、桥梁的拉索振动
桥梁的拉索振动的形式有涡激振动、尾流振动、参数共振和斜索雨振等,其中研究的重点应该是斜索雨振。
下雨时,大跨度斜拉桥的斜索在一定的风速和风向范围内会引成一条稳定的上水路,发生大幅度的振动,称为雨振。
这种振动会引起相邻斜索的碰撞,使其保护
皮破损;还会使斜索末端禁固件产生疲劳损伤,导致减震器损坏,危及桥梁的安全。
我国上海南浦大桥、杨浦大桥和武汉长江二桥建成后相继观察到斜索雨振现象。
国内为对斜索雨振的机理进行了很多研究,除了用驰振理论解释外,还有用二次流理论和能量输入理论来解释雨振现象。
中国空气动力研究与发展中心对斜索雨振现象进行了风洞试验,通过测量雨振斜索上的脉动压力分布来研究影响雨振的因素,并将雨振脉动压力积分得到的非定常气动力模型引入斜索雨振时的振幅计算。
有关斜索雨振的机理还有待进一步研究。
风对结构的作用不仅是静力问题,对于大跨度柔度桥梁,各类风致振动更是抗风设计时的主要内容。
在大跨度桥梁的抗风设计时,除理论分析之外,更主要是通过模型风洞试验予以确定和评价。
最后指出了有关风对桥梁作用的研究中,需要进一步研究桥梁断面的气动参数和桥梁拉索振动这两个问题。
二、风动力对桥梁结构的影响大跨度桥梁,尤其是对风较为敏感的大跨度悬索桥和斜拉桥,除需要考虑静风荷载的作用之外,更主要考虑风对结构的动力作用。
其中对桥梁的动稳定性研究尤为重要。
颤振和抖振是桥梁最主要的两种动稳定性问题。
1、颤振
颤振是桥梁结构在气动力、弹性力和惯性力的耦合作用下产生的一种发散振动,是在一定的临界风速下结构振动振幅急剧增加而会导致结构毁坏的一种发散振动。
发散振动是一种空气动力失衡现象,它主要是因为结构的运动(振动)影响了气流经过桥梁时的绕流状态,因而影响了气动力,从而产生一种所谓自激力,结构在自激力作用下振幅越来越大最后导致动力失稳。
由于这种振动一经发生就会导致结构的整体破坏,因而在抗风设计中,要求发生颤振的临界风速大于主梁的设计风速并留有一定的安全余量。
同时,桥梁发生何种颤振与主梁截面的气动外形有这密切关系,通常来讲,主梁截面的流线性越好,气动稳定性越好。
因此,在大跨度桥梁的初步设计阶段,有必要对主梁截面进行比选或通过风洞试验对基本截面进行优化,以保证结构的抗风安全性。
2、抖振
抖振又称为阵风相应,它主要由大气中的紊流成份(即脉动风)所激起,是一种随机强迫振动。
虽然是一种限幅振动,但由于发生抖振的风速低,频率大,会导致结构局部疲劳,影响行人和车辆行驶的安全性,因此桥梁抗风设计时也要进行抖振相应分析。
近年来,随着对抖振机理的深入认识,提出了一种新的抖振响应分析方法,在频域抖振相应分析中考虑了任意运动的自激力,以及在大变形下桥梁结构非线性的是与抖振响应分析方法,提高抖振响应分析的可信度。
同济大学对桥梁抖振相应分析方法进行了简化,给出了实用的计算公式。
对抖振的研究表明:随着桥梁跨度的增大,结构的柔性增加,抖振也会相应增
大;且随着风速的增大,抖振相应(振幅及结构内力)会成倍增大。
因此,对于设计风速较高或跨度较大的各式桥梁,尤其对大跨度斜拉桥和悬索桥,抗风设计中必须对抖振相应进行检算。
三、大跨桥梁的抗风设计对策大桥工程的挑战性主要表现在团跨度的超大化所带来的结构非线性航风稳定性、施工控制、拉索振动控制,超高桥塔的抗震,以及50m以上的超深水基础和软土锚碇等难题。
1、提高系统整体刚度。
大跨度悬索桥的结构刚度主要来自于主缆,因此提高结构整体刚度的着眼点应放在主缆上。
通过调整主缆同加劲梁的相对位置和增加特定的水平和横向的辅助索可以达到提高结构抗扭刚度和扭转振动频率的目的,而颤振临界风速同桥梁扭转频率和扭弯频率比直接相关,所以这类方法对提高大跨和超大跨悬索桥的颤振稳定性也是行之有效的。
此外,有的学者还提出应用空间索系来提高悬索桥的侧向和扭转刚度,虽然在理论上非常有效,但由于施工的过于复杂目前很难付诸实施。
2、水平辅助索。
利用水平辅助索可以提高悬索桥的抗扭刚度从而提高扭转振动频率。
因为加劲梁扭转模态振动时两根主缆作异相抖动,表现为沿着桥梁轴线的反对称运动,而水平辅助索将有效地抑制这种主缆的反对称抖动,从而提高结构的抗扭刚度。
其效果类似于桥塔抗扭刚度的增强。
3、横向辅助索。
这些辅助索的共同效果在于将加劲梁的扭转振动同侧向水平振动在一定程度上耦合起来(扭转中心上升),从而提高结构总体抗扭刚度。
当主梁扭转时由于横向辅助索的约束使主梁的扭转运动总是伴随着主缆的运动和加劲梁的侧向水平运动,对相同荷载作用下的扭转振动而言振幅得到了一定的控制,扭转刚度也得到了提升。
参考文献:
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