下载文档原格式
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。
桥梁建设2021年第51卷第1期（总第269期）Bridge Construction, Vol. 51# No. 1 #2021 (Totally No. 269)21文章编号！003 —4722(2021)01 —0021 —08组合梁斜拉桥施工最大单悬臂阶段抖振响应及减振研究胡旭辉、杨申云2，李郁林3，王骑2(1.重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074$ 2.西南交通大学土木工程学院，四川成都630031; 3.湖南省交通规划勘察设计院有限公司，湖南长沙410219)摘要：为确保大跨度组合梁斜拉桥主梁最大单悬臂阶段在风荷载作用下的施工安全，对该 阶段主梁的抖振响应及其减振措施进行研究。
以某主跨650 m的组合梁斜拉桥为背景，采用CQC(完全二次型组合法）计算施工最大单悬臂阶段主梁抖振响应，结果表明在20 m/s风速下主梁悬臂端竖向抖振加速度超过限值。
提出采用柔性拉索连接两悬臂端的“软连接”减振措施。
对6种不同“软连接”方式的减振效果进行分析。
结果表明：“软连接”可通过联动作用使悬臂端的振动相互制约，可有效降低悬臂端竖向和横向抖振响应；空间交错组合连接减振效果最好，竖向和横向振幅分别降低35\和62%，平面交错连接次之，竖向和横向振幅分别降低35\和31\$软连接”缆索长度增长后，减振效果会显著降低，需根据现场实际情况选择使用。
关键词：斜拉桥；组合梁；抖振响应；悬臂端“软连接*施工最大单悬臂阶段；减振措施中图分类号：U448.27;U441.3 文献标志码：AStudy of Buffeting Response and Suppression Measures forComposite Girder Cable-Stayed Bridge in LongestCantilever State During ConstructionHU Xu-hui1, YANG Shen-yun2, L I Yu-lin3, WANG Qi2(1. School of Civil Engineering and Architectures, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China；2. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 630031, China；3. Hunan ProvincialCommunications Planning, Survey H Design Institute C o. Ltd.，Changsha 410219，China)Abstra c t:When the construction of long-span composite girder cable-stayed bridge com the longest cantilever state,winds are big safety challenges.The buffeting response of thesuperstructure in this phase and suppression measures are studied.The complete quadraticcombination (CQC)method is used to compute the buffeting response of the superstructure of areal bridge in the longest cantilever state,which is a composite girder cable-sta main span of 650 m.The results indicate that the acceleration of cantilever-end vertical buffetingresponse of the superstructure exceeds the limit value at the wind speed of 20 m/s.A kind of^flexible-connection* buffeting suppression measure is proposed,by which the two ends of thecantilever are connected with flexible ropes.The buffeting mitigation effects of six types of flexibleconnection are analyzed.The results show that flexible connection allows the vibrations at thecantilever ends under reciprocal restriction via coupling effects,leading to effective reducti vertical and transversal buffeting responses at the cantilever ends.The space cross-connection can收稿日期！ 2019 —12 —26基金项目：国家自然科学基金项目（51678508,1778547)Projects of National Natural Science Foundation of China (51678508, 51778547)作者筒介：胡旭辉，教授级高工，E-m a il306361312@。
第37卷第9期2009年9月同济大学学报(自然科学版)JOURNAL OF TONGJ I UNIVERSI TY (NATURAL SCIENCE )Vol.37No.9 Sep.2009文章编号:02532374X (2009)0921139207DOI :10.3969/j.issn.02532374x.2009.09.001收稿日期:2008-05-22基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50538020);上海市科委“登山计划”资助项目(062112007);土木工程防灾国家重点实验室自主研究课题基金资助项目(SLDRCE 2082A 205)作者简介:闵志华(1982—),男,博士生,主要研究方向为结构健康监测与状态评估.E 2mail :zhmin_tj @hot 孙利民(1963—),男,教授,工学博士,博士生导师,主要研究方向为结构健康监测与振动控制.E 2mail :lmsun @ 台风下斜拉桥风致振动和动力特性分析闵志华,孙利民,淡丹辉(同济大学土木工程防灾国家重点试验室,上海200092)摘要:基于东海大桥健康监测系统得到的斜拉桥在“罗莎”台风下的结构动力响应和环境因素的监测数据,分析了台风的风特征、风致结构振动和风荷载下的结构模态参数的变化.结果表明:随着风速的增加,风的紊流强度是逐渐降低的;随着风速的增大,结构的竖向、横向和扭转加速度是逐渐增大的.基于小波变换和奇异值分解得到在台风期间的结构模态参数,同时对比分析了台风下的结构的模态参数和低风速下的结构的模态参数.在台风作用下,结构的模态频率随着风速的增加而降低,模态阻尼比随着风速的增加变化不明显.关键词:台风;模态参数;斜拉桥;健康监测中图分类号:O 329;TU 311 文献标识码:AAnalysis of Wind 2induced Response and Dynamic Properties of Cable 2stayed Bridge Under T yphoonMIN Zhi hua ,SUN Li mi n ,DAN Da n hui(State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering ,Tongji University ,Shanghai 200092,China )Abs t r act :Based on st ructural health monitoring system of DonghaiBridge ,thecable 2stayedbridgeresponseandenvironmental factors were measured during the typ hoon Krosa.The characteristics of typ hoon ,wind 2induced response and st ructural modal parameters variation were analyzed.The results demonst rate that the turbulence intensity is increasing with the wind speed.The wind induced response alsoincreases when the wind speed increases.The st ructural modal parameters during typhoon were identified by the method of wavelet t ransform and singular value decomposition ,and the modal parameters during the typ hoon also were compared with that under the condition of low wind speed.Influenced by typhoon ,st ructural modal f requencies were decreased and the modal damping ratios were not changed significantly when the wind speed increased.Keyw or ds :typhoon ;modalparameters ;cable 2stayedbridge ;st ructural health monitoring 桥梁结构在运营过程中会受到环境因素(温度、车流荷载、风和雨)等影响,其动力特性会发生改变,在某些情况下,由于环境因素引起的结构动力特性的改变会大于由结构损伤引起的结构动力特性的改变.作者对东海大桥主航道斜拉桥一年的结构动力响应数据和相应的环境因素数据进行了分析,通过相干性和相关性分析揭示了在一年内环境温度和结构的加速度均方根(root mean square ,RMS ,表征振动水平)是影响结构模态参数变化的主要因素,但在短暂的强风期间风荷载会较为明显地改变结构的模态参数[1],为了能对结构的状态进行准确的评估,需要对结构在强风下的状态特性进行专门分析.Fujino 等通过对日本的白鸟大桥两周的测试数据分析了结构的模态参数随着风速的改变[2].Li 等分析了4幢高层建筑在台风下的结构响应,并对风致结构振动和结构的舒适性进行了评价[3].Xu 等为了验证斜风荷载引起的结构抖振的计算方法,对台风作用下的结构的响应进行了分析[4].已有的研究较多的是针对悬索桥和高层建筑,而对斜拉桥在台风下的风致振动和动力特性影响的研究却不多.本文基于东海大桥健康监测系统测量得到的在台风“罗莎”下的主航道斜拉桥的结构响应数据和风环境数据,分析台风的风特征、风致结构振动及强风引起的结构动力特性的改变.1 东海大桥主航道斜拉桥健康监测系统东海大桥是我国第一座真正意义上的跨海大桥,工程起点为上海芦潮港客运码头,终点为浙江省嵊泗县洋山深水港,线路总长度约32km ,其中大桥 同济大学学报(自然科学版)第37卷 海上段约28km.大桥设主通航孔桥一座,为双塔单索面半漂浮体系叠合梁斜拉桥,主塔为倒Y 型钢筋混凝土结构,塔高150m ,主跨420m ,大桥南北走向,桥梁轴向约为北偏东1.18°.东海大桥作为上海国际航运中心洋山深水港区重要的配套工程,不仅是洋山深水港区的集装箱陆路集疏通道,也是港区水、电、通讯供应的生命线,是将外海的洋山港区与上海市区紧密相连的唯一通道.为保证东海大桥交通畅通和提高大桥的维护管理水平,东海大桥上安装了结构健康监测系统.大桥健康监测系统将大桥分8个区段,共计478个传感器.其中主航道斜拉桥位于第5区段,安装有169个传感器,实时监测大桥的加速度响应、位移响应、风速/风向、大气温度、结构温度、索力、结构应变,伸缩缝位移等(见图1).图1 主航道斜拉桥主梁加速度传感器布设图(单位:m m )Fig.1 Acceler omete rs p osition i n dec k of m ai n navigation c ha n nel bridge (u nit :m m ) 主桥主梁布设了14个竖向加速度传感器和7个横向加速度传感器,分别布置在主跨的1/4、跨中和边跨的跨中,共计7个断面.每个断面对称布设两个竖向加速度传感器和一个横向加速度传感器,其传感器布设位置如图1所示.在北塔塔顶和跨中桥面处分别布设有风速仪和气象站对环境风荷载进行观测.加速度传感器的采样频率为50Hz ,风速仪和气象站的采样频率为1Hz.大桥健康监测系统自2006年9月成功运营以来,成功记录了大桥的结构响应和环境因素数据.在2007年间,有数次台风经过大桥,其中以10月8日的“罗莎”台风为最大风荷载.本文选用“罗莎”为分析对象,分析大桥在此期间的结构特性变化.2 台风特点分析2007年第16号热带风暴“罗莎”,于10月2日08时在菲律宾以东洋面生成,之后稳定向西北方向移动,强度不断加强.7日15时30分在浙闽交界处(苍南至福鼎之间)登陆,登陆时中心气压97.5kPa ,近中心最大风力12级(33m ・s -1),其具体的路径见图2所示.由于受“罗莎”和南下冷空气的共同影响,10月7日晚至10月9日早晨,上海地区普降大到暴雨局部大暴雨,市区最大风力7～8级,长江口区和沿江沿海地区8～9级,洋山港区和上海市沿海海面10～12级[5].东海大桥为洋山港和上海市区的连接线工程,正处于“罗莎”台风的移动路径上.从2007年10月7日14:00至9日03:00的桥面气象站测量得到的桥面风速和风向的时程曲线如图3所示.8日04:00至8日08:10期间桥面风速和风向变化异常剧烈,同时结合塔顶风速仪的测量结果可以判定为台风风眼经过大桥,此期间风速和风向变换剧烈,对桥梁结构的状态特性影响不稳定,因此分析选用风眼过后的2007年10月8日10:00至19:00间共计9h 的数据进行,同411 第9期闵志华,等:台风下斜拉桥风致振动和动力特性分析 时此段期间内,大桥封闭了交通,可认为结构的振动主要是由风荷载所引起的.在此期间,跨中桥面平均风速为22.88m ・s -1,其最大的10min 平均风速为25.07m ・s -1,最大的3s 平均风速为30.5m ・s -1.跨中桥面10min 的平均风速、风向如图4所示.图2 “罗莎”台风行走路径Fig.2 Movi ng t r ac k of t yp hoon Kr osa图3 台风期间的跨中桥面风速和风向时程Fig.3 Wi nd speed a nd wi nd di rection recor deda t mid 2sp a n dec k du ri ng t yphoon图4 跨中桥面10mi n 平均风速和风向Fig.4 V a ria tion of 10mi n mea n wi nd speeds a ndwi nd di rections of mid 2sp a n section 紊流强度和阵风因子用于描述脉动风的强度,是确定结构风荷载的关键参数[6].基于风速风向法计算得到10min 的顺风向的紊流强度平均值为8.64%,最大值为14.59%,横风向的紊流强度平均值为8.08%,最大值为10.99%(见图5).同时紊流强度和平均风速的关系如图6所示,紊流强度随着风速的增加而降低,且横风向的变化要较顺风向的变化更加敏感.图5 顺风向和横风向紊流强度Fig.5 L ongit udi nal a nd la ter al t u r bule nce intensities图6 紊流强度和平均风速的关系Fig.6 Relations hip betwee n t he t u r bule nce i nte nsitiesa nd t he 10mi n mea n wi nd speeds 顺风向的阵风因子的均值为1.17,最大值为1.28,横风向的阵风因子的均值为0.19,最大值为0.36(见图7).阵风因子随着风速的改变的变化规律1411 同济大学学报(自然科学版)第37卷 并不明显,其总体上表现为略微降低(见图8).图7 顺风向和横风向阵风因子Fig.7 L ongit udi nal a nd la ter al gus t f actors图8 阵风因子和风速的关系Fig.8 Relations hip bet wee n t he gus t f act orsa nd t he 10mi n mea n wi nd speeds 紊流积分尺度是气流中紊流涡旋平均尺度的量度,其分析结果主要取决于数据记录的长度和平稳程度.其数学上的定义是直接基于空间相关函数计算紊流积分尺度,但实际运用比较困难.本文基于Taylor 假定采用自相关函数代替空间相关函数进行简化计算,分析得到所取时间段内的顺风向的积分尺度为352.97m ,横风向的积分尺度为207.72m.紊流功率谱密度函数更能准确地描述脉动风的特性,它们在频域上的全积分等于脉动风相应方向上的紊流动能.即有∫∞S i (n )d n =σ2i i =u ,v (1)式中:n 为频率.S i 在频域上的分布可以描述紊流动能在不同尺度水平上的比例.国内外学者提出了各种形式的脉动风速谱,如Daveport 谱、Simu 谱、Harris 谱和Von 2Karman 谱[7].分析在9h 内的结构风速的功率谱,其分析区间内取30min 的Hanning 窗,15min 的重叠,快速傅里叶变换(fast fourier t ransform ,FF T )取2048点,其频域分辨率为0.00056Hz.对比可知,顺风向功率谱中Simu 谱、Harris 谱和Von 2Karmon 谱拟合的效果要较Daveport谱效果要好(见图9).图9 顺风向功率谱及其谱拟合Fig.9 Power sp ect r u m along longit udi nal di rection3 风致结构响应在台风来临期间,为了保障大桥行车安全,大桥封闭了交通,因此此时得到的结构响应主要是由环境风荷载所引起的.以1h 长度为分析区段,计算桥梁的竖向加速度、横向加速度和扭转加速度的RMS 值.竖向加速度RMS 则通过同一截面内对称的竖向加速度传感器的测量值的平均值进行计算,而扭转角加速度RMS 则通过同一截面内对称布设的竖向加速度传感器测量值的差除以传感器的布设间距19.4m ,得到扭转角加速度.结构的横向加速度RMS 通过横向加速度传感器测量值减去由于横向加速度传感器布置偏离形心时由结构扭转产生的增量部分,得到结构的横向加速度.在8日11:00～12:00期间的跨中加速度响应时程曲线如图10所示.在强风作用下,跨中断面的竖向、扭转和横向加速度RMS 与风速间的散点图如图11所示.从图中可以看出随着风速的增大,结构的加速度是逐渐增2411 第9期闵志华,等:台风下斜拉桥风致振动和动力特性分析 大的,但由于估计的点数较少,其变化的关系比较难以准备地描述.图10 跨中截面加速度时程曲线Fig.10 Acceler a tion resp onses i n mid 2sp a n section4 风荷载作用下结构的动力特性变化选用2007年10月8日11:00～12:00间的结构的加速度功率谱作为强风作用下的结构响应功率谱.同时选用5日11:00～12:00和10日11:00～12:00期间的结构加速度功率谱作为台风前后的运营状态下的结构响应功率谱,进行对比分析台风对结构动力特性的影响.功率谱分析时取10min 的Hanning 窗,5min 的重叠,FF T 采用32768点,其频域分辨率为0.0017Hz.台风前后的跨中截面的功率谱如图12所示,从中可以看出:①对称振型模态在跨中截面的响应功率谱中有明显的峰值,而在反对称振型模态却没有明显的峰值;②截面测量得到的扭转角加速度中也包含有一定的横向加速度的影响,这主要是由于竖向加速度传感器并未布设在结构的形心轴上;③对比分析在台风期间和台风前后运营状态时的功率谱可以发现,结构在运营状态下的功率谱在2.5～4.5Hz 的区间内具有较大的幅值,表明此频率区间内具图11 跨中加速度RMS 值和风速的相关性Fig.11 Rela tions hip bet ween t he accele r ation RMS of mid 2sp a n section a nd t he mea n wi nd speed有较大的激励能量,而在台风期间结构的加速度功率谱更多的体现在低频部分,在2.5～4.5Hz 的幅值相对较小.由于在台风期间大桥封闭了交通,而在运营期间结构的振动主要是由车流荷载引起的,因此可认为运营期间在2.5～4.5Hz 间的结构能量主要是由交通荷载所引起的.对于台风下结构的模态参数识别,传统的方法是基于FF T 方法,FF T 能够准确地识别出结构的模态频率,但由于其谱估计的有偏性,致使估计得到的阻尼比往往过大[8].已有的研究主要基于随机减量法(random decrement technique ,RD T )+Ibrahim 时域法(Ibrahim time domain ,ITD )[2]、经验模式分解(empirical mode decomposition ,EMD )+RD T +Hilbert 变换(Hilbert transform ,H T )[4]的方法.小波变换(wavelet transform ,W T )作为近年来发展起来的一种信号处理方法,能够同时给出信号的时域和频域的信息,是近来模态参数识别的一个研究热点.作者提出了一种新的基于小波变换和奇异值分解(singular value decomposition ,SVD )的模态参数识别方法(W T &SVD ),其能够非常准3411 同济大学学报(自然科学版)第37卷 确地识别出结构的模态参数,尤其是结构的阻尼比,同时具有良好的抗噪性能[9].本文基于W T &SVD 方法对强风作用下的结构模态参数进行识别,以分析在强风作用下的结构的模态参数的变化,以1h 为分析时段.同时选用10月5日11:00～12:00和10日11:00～12:00得到的结构模态参数进行对比分析(此两个时段内的风速均较小,平均风速分别为7.4m ・s -1和5.5m ・s -1),分别表示为台风前、后结构的状态.除一阶纵向飘浮外,结构的前四阶模态分别为一阶对称竖弯、一阶对称横弯、一阶反对称竖弯和一阶扭转,能够较好地代表结构的动力特征.分析时段内的结构的前四阶模态频率的统计结果如表1所示,在台风来临的短暂期间,结构的模态参数发生了较大的变化,其最大单向极差比达到了-4.00%.结构的扭转模态(四阶)频率改变要较竖向弯曲模态和横向弯曲模态的改变幅度小.从结构的前四阶模态频率和风速间的相关性(见图13)中可以看出,前四阶模态频率均表现为随风速的增加而结构的模态频率降低,且前三阶的变化幅度要比第四阶的大.结构的模态阻尼比随着风速的增大变化关系并不明显(见图14),但较台风前后风速较小时阻尼比有了明显增大.图12 台风前后跨中断面加速度功率谱Fig.12 Power sp ect r u ms of accele r ation resp onses i nmid 2sp a n section bef ore a nd af ter t yphoon图13 结构模态频率和风速间相关性Fig.13 Relations hip bet wee n t he m odal f reque ncies a nd t he 1hou r mea n wi nd sp eeds4411 第9期闵志华,等:台风下斜拉桥风致振动和动力特性分析 表1 台风期间结构模态频率的统计结果Ta b.1 S t a tis tical res ults of s t r uct u r al m odal f requencies 一阶对称竖弯一阶对称横弯一阶反对称竖弯一阶扭转最小值/Hz 0.36210.41290.50270.6363均值/Hz 0.36450.41620.50630.6372最大值/Hz 0.36700.42000.50850.6377年均值/Hz 0.36670.43010.50880.6373单向极差比/%-1.25-4.00-1.20-0.16双向极差比/%1.341.651.140.22 注:双向极差比=(最大值-最小值)/年均值;单向极差比=(最大值或最小值-年均值)/年均值图14 结构模态阻尼比和风速的相关性Fig.14 Rela tions hip bet ween t he m odal da mpi ng r a tios a nd t he 1hou r mea n wi nd speeds5 结论本文分析了“罗莎”台风的风特性、风致结构振动以及风荷载作用下的结构的动力特性的改变,可以得到如下的结论:(1)台风期间随着风速的增加紊流强度降低,且横风向紊流强度的改变要较顺风向紊流强度的变化更加敏感.阵风因子随着风速的增加而降低,但其改变非常微小;(2)随着风速的增大,结构的竖向、扭转和横向的加速度RMS 随之增大,表明结构响应的振动幅度增大;(3)台风作用下,结构的前四阶模态频率中,均表现为随风速的增加结构的频率降低.结构的模态阻尼比随风速的增加变化不明显,但比正常风速下阻尼比有明显增大;(4)分析结果表明,除环境温度和加速度RMS (表征振动水平)是影响结构模态参数变化的主要因素外,在强风作用下,结构的模态参数也会有较大的改变,因此基于结构健康监测得到的结构响应和环境因素的数据分析结构在风荷载作用下结构特性的改变是非常有意义的.(下转第1173页)5411 第9期姜海西,等:波浪作用下水下岩质边坡的稳定性 shear loading[J].Engineering Mechanics,2005,22(6):97. [5] 周顺华,刘建国,李尧臣.水下边坡稳定性分析[J].西南交通大学学报,2002,37(2):180.ZHOU Shunhua,L IU Jianguo,L I Yaochen.Analysis of t hestability of underwater slope[J].Journal of Sout hwestJiaotong University,2002,37(2):180.[6] 高福平,顾小芸,浦群.海底管线失稳过程的模型试验研究[J].岩土工程学报,2000,22(3):304.GAO Fuping,GU Xiaoyun,PU Qun.Experimental research ont he instability process of submarine pipeline[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2000,22(3):304.[7] 王立忠,潘冬子,潘存鸿,等.波浪对海床作用的试验研究[J].土木工程学报,2007,7(40):101.WAN G Lizhong,PAN Dongzi,PAN Cunhong,et al.Experimental investigation on wave2induced response ofseabed[J].China Civil Engineering Journal,2007,7(40):101.[8] 顾小芸.海底边坡稳定性分析方法综述[J].力学进展,1989,19(1):50.GU Xiaoyun.State of t he art:analytical met hods of submarineslope stability[J].Advances In Mechanics,1989,19(1):50. [9] Dimakis P,Elverh i A,H eg K,et al.Submarine slopestability on high2latitude glaciated Svalbard2Barent s Seamargin[J].Marine Geology,2000,162:303.[10] ZOU Zhili,WAN G Shuping.Study of model experimental andnumerical simulation for long2shore current s[J].Journal ofDalian University of Technology,2001,41(6):731.[11] Duperret A,Bourgois J,Lagabrielle Y,et al.Slope instabilitiesat an active continental margin:large2scale polyphasesubmarine slides along t he nort hern Peruvian margin,between5°S and6°S[J].Oceanographic Literature Review,1995,42:9.[12] L IN Jiang,Garwood J R W.A numerical study of t hree2dimensional dense bottom plumes on a Sout hern Oceancontinental slope[J].Oceanographic Literature Review,1996,43:8.[13] 沈明荣,邓海荣.水下岩质边坡在波浪作用下的稳定性分析[J].工程地质学报,2006,14(5):609.SH EN Mingrong,DEN G Hairong.Finite element analysis ofsubmerged rock slope stability under wave action[J].Journalof Engineering Geology,2006,14(5):609.[14] 李德寅,王邦楣,林亚超.结构模型实验[M].北京:科学出版社,1996.L I Deyin,WAN G Banmei,L IN Yachao.Structural modelexperiment[M].Beijing:Science Press,1996.[15] 邱大洪.波浪理论及其在工程上的应用[M].北京:高等教育出版社,1985.QIU Dahong.The t heory and t he application to engineering ofwave[M].Beijing:Higher Education Press,1985.(上接第1145页)参考文献:[1] 闵志华,孙利民,淡丹辉.斜拉桥动力特性变化的环境影响因素分析[C]∥大跨度桥梁结构损伤预警及状态评估研讨会.南京:[s.n.],2008:62-71.MIN Zhihua,SUN Limin,DAN Danhui.Effect analysis of environmental factors on structural dynamic properties of cable2stayed bridge[C]∥Symposium of Damage Warning and Condition Assessment of Long2span Bridges.Nanjing:[s.n.], 2008:62-71.[2] Abe M,Fujino Y,Yanagihara M,et al,Monitoring of Hakuchosuspension bridge by ambient vibration measurement[C]∥Proceedings of SPIE Vol.3995.Newport Beach:[s.n.],2000: 237-244.[3] Li Q S,Xiao Y Q,Wu J R,et al.Typhoon effect s on super2tallbuildings[J].Journal of Sound and Vibration,2008,313:581.[4] Xu Y L,Zhu L D.Buffeting response of long2span cable2supported bridges under skew winds.Part2:case study[J].Journal of Sound and Vibration,2005,281:675.[5] 上海防汛信息中心,0716号台风“罗莎”台风总结[EB/OL].[2007-10-20].http:∥.Shanghai Flood Control Information Center.Summary of No.0716typhoon‘Krosa’[EB/OL].[2007-10-20].http:∥.[6] 项海帆,葛濯君,朱乐东,等.现代桥梁抗风理论与实践[M].北京:人民交通出版社,2005.XIAN G Haifan,GE Yaojun,ZHU Ledong,et al.Modern t heory and pratice on bridge wind resistance[M].Beijing: China Communications Press,2005.[7] 埃米尔.希缪,罗伯特.H.斯坎伦.风对结构的作用[M].第2版.刘尚培,项海帆,谢霁明译.上海:同济大学出版社,1992.Simiu E,Scanlan R H,Wind effect s on structures[M].2nd ed.Translated by L IU Shangpei,XIAN G Haifan,XIE Jiming.Shanghai:Tongji University Press,1992.[8] Littler J D.An assessment of some of t he different met hods forestimating damping from full2scale testing[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,1995,57:179.[9] 闵志华,孙利民,孙智,等.基于小波变换和奇异值分解的模态参数识别方法[J].同济大学学报:自然科学版,2007,37(4):460.MIN Zhihua,SUN Limin,SUN Zhi,et al.Modal parameters identification met hod based on wavelet transform and singular value decomposition[J].Journal of Tongji University:Nat ural Science,2009,37(4):460.3711。
多塔斜拉桥风致抖振响应的粘滞阻尼器控制研究
多塔斜拉桥是一种复杂的桥梁，由于它的复杂构造，响应于外部环境的变化是非常敏感的，所以这种种桥梁往往会受到外界机械和气象因素的影响，导致抖振和振动，从而影响桥梁的安全性和稳定性。
因此，如何控制多塔斜拉桥的抖振是桥梁设计抗震领域的一个重要问题。
为了解决多塔斜拉桥的抖振问题，人们提出了许多消除抖振的措施，粘滞阻尼器控制是其中最主要的一种控制方法。
它利用底座的粘滞阻尼器对上部的斜拉索进行阻尼，减少抖振的影响。
同时，要根据实际情况合理选择粘滞阻尼器的质量、形状、尺寸和角度的等参数，尽可能使该参数具有较高的抑制能力、可靠性和实用性。
粘滞阻尼器控制方法不仅能够在有限步长内有效降低多塔斜拉桥的抖振响应，其还可以保证桥梁的稳定性和安全性。
在允许的负荷、温度和湿度条件下，桥梁的抗震能力、可靠性和耐久性可进一步提高。
另外，粘滞阻尼器控制也具有节约能源、保护环境和提升桥梁形象等优点。
以上就是多塔斜拉桥风致抖振响应的粘滞阻尼器控制研究的简介。
粘滞阻尼器控制旨在有效抑制多塔斜拉桥的抖振，从而确保桥梁的稳定性和安全性。
未来国家应充分利用这一技术来改善桥梁的安全性和可靠性，并通过新型材料创造具有更高力学性能的新型多塔斜拉桥。
斜风作用下大跨度斜拉桥裸塔抖振性能
朱乐东;曹映泓;丁泉顺;徐建英
【期刊名称】《同济大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2005(033)007
【摘要】通过气弹全模型试验对斜风作用下湛江海湾大桥裸塔抖振响应性能进行了研究.结果显示:随着风偏角的增加,该桥裸塔抖振响应呈非单调变化,顺桥向和横桥向抖振位移响应在30°风偏角附近达到最小值,在0°或90°附近达到最大值;从总体上看,桥塔抖振位移响应随风速的增加近似地按两次曲线增加;对于桥塔顺桥向、横桥向和扭转抖振响应,峰值因子有所不同,试验平均值分别为2.72,3.38和3.62.【总页数】5页(P880-884)
【作者】朱乐东;曹映泓;丁泉顺;徐建英
【作者单位】同济大学,土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;广东省路桥建设发展有限公司,广东,广州,510635;同济大学,土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;同济大学,土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】U441.3
【相关文献】
1.超大跨度斜拉桥裸塔风致抖振 MTMD 控制研究 [J], 陶天友;王春峰;王浩;李爱群
2.脉动风下高速铁路接触网抖振对弓网受流性能的影响 [J], 宋洋;刘志刚;汪宏睿;侯运昌;韩志伟
3.基于实测与规范风谱的三塔悬索桥抖振性能对比 [J], 王浩;陶天友;郭彤;李爱群;邓稳平
4.斜风作用下大跨度斜拉桥双悬臂状态抖振性能 [J], 朱乐东;王淼;郭震山;丁泉顺
5.斜风下典型桥塔抖振性能的比较 [J], 周奇;朱乐东;郭震山
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
斜拉桥风致抖振时域分析摘要：随着交通事业的快速发展，在我国中西部地区需要建设大量的斜拉桥等大跨度柔性桥梁用于跨越沟谷。
该地区是我国风灾发生较高的区域之一，风环境复杂多变，除了对斜拉桥进行静风稳定的验算，同时也有必要研究脉动风对斜拉桥影响。
本文将通过时域方法分析斜拉桥的抖振。
关键词：斜拉桥脉动风抖振时域分析中图分类号：u4 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）05-0178-021.引言我国的中西部山区面积广大，地形复杂，具有山高谷深，风环境复杂等特点，这就需要建设大跨径桥梁以跨越山谷、河流等。
其中斜拉桥是跨越能力比较强的柔性桥型之一。
旧塔科马桥的风毁事故引起人们对桥梁风致振动的关注，其中风对斜拉桥等大跨度桥梁的影响不容忽视。
频域分析、全桥模型风洞试验方法和时域分析方法是现在分析桥梁抖振的主要方法，其中桥梁有限元模型时域分析是比较常用的方法。
2.时域方法的主要步骤桥梁结构抖振时域分析主要包括三个方面：一是空间脉动风场的有效模拟；二是时域风荷载模型的处理；三是非线性时程分析。
2.1.脉动风的模拟1）主梁模型的选择。
在大跨径桥梁全桥的结构分析中，常采用平面和空间杆系结构，塔和墩简化为通过其中心线的两节点两单元，而斜拉索等杆系简化为两节点杆单元。
在三维空间分析中，由于主梁作为横向尺寸较大的实体结构，其纵向还有斜拉索、纵梁等不同构件连接。
都使得不能只用一个空间梁单元进行描述。
大跨径桥梁主梁主要有三种不同的计算模型：三梁式、双梁式以及鱼骨式。
2）风场模拟方法的选择。
抖振响应时域分析，首先依据目标功率谱函数数值模拟空间脉动风场。
对于平稳随机过程，比较常用的方法有谐波合成法与线性滤波法。
谐波合成法计算量较大，但是精度较高，一般常采用这种方法。
2.2.抖振风荷载2.3.非线性时程分析结构几何非线性处理方法。
现代大跨径桥梁的柔性特征十分明显，特别是悬索桥和斜拉桥，对其进行动力分析时必须要考虑几何非线性，才能得到精确的计算结果。
