斜拉桥风致抖振时域分析

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。

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采 用双 塔双 索 面结构 ， 浮 体系 。桥塔 形 式为 Ｈ型 ， 面主 梁采 用 薄壁 钢 箱 梁… 。军 山大 桥地 处 武汉 ， 于 飘 桥 位 长江 中游 ， 跨径 很 大 ， 动 风对该 桥 的动力 影 响 比较 大 ， 脉 因此 ， 进行 线 性 时域 抖 振 分 析 之后 ， 要 探讨 非 线 在 还 性 对该 桥 的影 响情 况 ， 故非 线性 时域 抖振 分析 是必要 的。根据 设计 单位 提供 的武汉 地 区桥 址 处 的风场 资 料 ， 由 １ｍ高 度处 的 ｌ 钟 平均 风速 换算 至桥 面高度 处 的平 均 风速 为 ３ ．ｍ ｓ其 它 高 度 处 的风 速按 风 剖 面公 ０ ０分 ３ １ ／， 式计算 确定 。动力 风荷 载 为模拟 的风速时 程样 本 ， 本 所取 的 时 间长 度 为 ６ ０ 。 在计 算 时按 时 域分 析方 法 样 ０Ｓ 进行 计算 的 。军 山桥 地处 武汉 市郊 区 ， 、 中 高层建 筑物稀 少 ， 于平缓 的丘 陵地 区。对 照 地表 粗 糙度 分 类表 ， 属
中图分类 号 ：Ｐ １ ． ３５ ９ ６
文献标识码 ： Ａ

基于ANSYS的斜拉桥抖振性能时域分析张四国;张一卓;闫旭【摘要】基于有限元法和随机振动的相关知识,利用ANSYS有限元软件,建立了某拟建斜拉桥的仿真模型,进行了抖振抗风性能分析,得到了斜拉桥主梁和桥塔在顺桥向及横桥向时域风场作用下的振动响应,评价了桥梁的抗风性能,保证了桥梁的安全性、适用性和耐久性.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)017【总页数】2页(P162-163)【关键词】有限元;斜拉桥;抖振;时域分析【作者】张四国;张一卓;闫旭【作者单位】天津市市政工程设计研究院,天津300051;天津市市政工程设计研究院,天津300051;天津市市政工程设计研究院,天津300051【正文语种】中文【中图分类】U441颤振、驰振、抖振和涡振是桥梁在不定常风场作用下发生振动的四种主要形态，其中抖振是桥梁在大气紊流作用下发生的一种随机的强迫振动，在较低风速下也能发生，虽然幅度有限，不至于造成灾难性后果，但能够增大桥梁结构变形，造成结构疲劳，从而威胁行车舒适性和施工安全，减少桥梁的使用寿命，因此，抖振分析是桥梁设计中的重要环节［1-3］。

对于柔性较强、截面复杂、跨度较大的桥梁，气动稳定性十分复杂，大多需要借助风洞试验精确得到三分力系数，并建立相应的模型进行动力响应分析，以确定桥梁结构的抗风性能是否满足要求，初步设计时，对于简单截面桥梁，可依据相应规范［4］进行简单的数值模拟。

本文即利用ANSYS有限元软件对拟建某斜拉桥的抖振抗风性能进行了数值模拟分析和评价。

空间中任意点的脉动风速时程一般认为是平稳的高斯过程，采用谐波合成法［5，6］可以根据风功率谱密度函数模拟脉动风速时程曲线，本工程所在地桥面处的设计风速取为vd1=53．1 m/s，塔顶处设计风速为vd2=60．6 m/s，时程总长t=819．2 s，时间步长t=0．05 s，截止频率取10 Hz，频率范围等分数N=4 096，则在Matlab中生成的桥面处节点、桥塔顶节点的脉动风速时程曲线见图1。

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@。