大跨悬索桥抖振内力响应分析
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大跨径悬索桥风致振动及抗风措施摘要:悬索桥以主缆为主要承重结构具有跨越能力大、雄伟壮观、造型优美等优点而成为大跨径桥梁结构首选桥型之一。
但随着跨度的增大,悬索桥的刚度变小,对风的敏感性越来越大,对抗风要求也越来越高。
大跨度悬索桥在风荷载的作用下,主要构件会产生各种形式的振动。
简述了国内外悬索桥抗风的发展和研究历史,分析了悬索桥风致振动的形式,并提出增强结构刚度、抑制风致振动的抗风措施。
关键词:大跨径悬索桥、风致振动、抗风措施1 前言悬索桥是以缆索为主要承重结构的桥梁结构,由于其强大的跨越能力,成为跨越宽大江河、海湾的首选桥型之一。
我国修建悬索桥的历史久远,早在千年之前,四川就已出现竹索桥。
明清时期,在我国西南地区,修建有诸多铁索桥,有些索桥至今仍在使用,著名于世的有贵州盘江桥和四川泸定桥。
在国外,也存在古老的悬索桥,如麦地海峡桥和克里夫顿桥。
20世纪初,国外欧美等国家经历了工业革命,加上悬索桥计算理论的初步形成,使悬索桥得到迅速的发展。
由于缺乏对空气动力学的研究,1940年,美国塔科马桥被风摧毁而倒塌。
此后十年,悬索桥的建设进入了停滞期。
在塔科马老桥风毁后,人们意识到悬索桥抗风设计的重要性,开始进行很多风洞试验以探索悬索桥抗风措施。
抗风研究阶段后,世界各国为了适应日益增长的交通量和经济发展,兴起了修建大跨径悬索桥的高峰。
我国在90年代后,国家加强基础建设水平,悬索桥的发展迅猛,东南沿海地区地区和长江内河等地修建了诸多大跨度的悬索桥,如今建设已经走在了世界的前列。
但悬索桥由于跨径的增大,刚度减小,柔性问题突出,承受风荷载的能力逐渐减小,极易被风摧毁。
悬索桥的风毁破坏属于脆性破坏,破坏前是难以预测和预警。
因此,深入了解桥梁与风作用后效应,进行科学合理的抗风设计,采取有效的抗风措施提高桥梁的抗风能力,对于悬索桥的建设和发展具有十分积极的现实意义。
2 大跨度悬索桥风致振动形式风是指空气由于太阳加热不均匀而引起的流动,具有一定的速度与方向。
中大跨度悬索桥抗震性能研究的开题报告
标题:中大跨度悬索桥抗震性能研究
研究背景:
悬索桥是一种特殊的桥梁结构,在工程实践中得到了广泛应用。
然而,由于悬索桥本身结构的特殊性,其抗震能力受到了限制。
在地震发生时,悬索桥存在较大的震动幅度,会对桥梁的稳定性和安全性造成一定的威胁。
因此,对悬索桥的抗震性能开展研究具有重要意义。
中大跨度悬索桥作为一种具有较大复杂性和特殊性的悬索桥,其抗震性能的研究具有重要的实际应用意义。
本次研究旨在探究中大跨度悬索桥在地震作用下的抗震能力,为保障其稳定性和安全性提供科学的依据。
研究内容:
(1)中大跨度悬索桥结构特征分析:对中大跨度悬索桥的结构特征进行分析,确定其受力情况和结构的特殊性。
(2)地震动力分析:以低、中、高、超高地震区为例,分析中大跨度悬索桥在不同地震作用下的动力响应特性。
(3)有限元模拟分析:根据中大跨度悬索桥的实测数据,建立相应的有限元模型,并进行地震动力分析。
(4)关键节点响应特性分析:分析中大跨度悬索桥在地震作用下关键节点的响应特性和变形情况,研究其抗震性能。
研究意义:
本次研究可以为中大跨度悬索桥的抗震设计提供科学依据,进一步提高其抗震性能和安全性能。
同时,该研究还可以为其他悬索桥的抗震设计提供借鉴和参考。
研究方法:
本次研究采用有限元模拟分析、实测数据分析等方法,结合现场实
验和文献研究,对中大跨度悬索桥的抗震性能进行研究。
具体方法包括:建立有限元模型、进行地震动力分析、分析关键节点响应特性等。
大跨度悬索桥地震响应分析马凤杰;岳建彬;王皓磊【摘要】文章以坭洲水道桥为工程背景,建立大跨度悬索桥的动力计算模型,对其动力特性进行了计算分析,并基于设计加速度反应谱和人工合成地震波,采用反应谱法和线性时程方法,探讨了大跨度悬索桥的地震响应特点,同时对悬索桥装置阻尼器的减震耗能作用进行了研究.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P49-52,89)【关键词】悬索桥;动力特性;反应谱;时程分析;粘滞阻尼器【作者】马凤杰;岳建彬;王皓磊【作者单位】广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院,广西南宁530029;广西建设职业技术学院,广西南宁530003;中南林业科技大学,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】U448.25我国地震灾害频发,地震作为不可抗因素直接影响桥梁结构的安全;而作为生命线工程的大跨度悬索桥,因其位置特殊、战略意义重大、投资巨大,一旦在地震中遭到破坏,带来的损失将难以估量。
因此,对大跨度悬索桥的地震响应特点进行研究,把握其规律,采取正确合理的地震保护系统,对确保悬索桥的安全性和经济性具有重要的现实意义。
本文以在建的虎门二桥工程坭洲水道桥为背景,建立起大跨度悬索桥的动力计算模型,分析其动力特性,探讨其在地震动作用下的响应特点,介绍悬索桥的地震保护装置并对其作用进行分析,为类似工程的建设提供相应参考。
坭洲水道桥为双塔双跨悬索桥结构,主缆跨径(658+1 688+522)m;主缆采用高强镀铝锌钢丝,横向间距42.1 m,理论矢跨比1/9.5;加劲梁采用流线型扁平钢箱梁,长度为(548+1 688)m,梁高4 m,全宽49.7 m(含封嘴、检修道),正交异性钢桥面系,顶板外侧重车道厚18 mm,内侧快车道厚16 mm;吊索采用预制平行钢丝,销接式结构,节间间距12.8 m;索塔为钢筋混凝土塔,门式框架结构,塔高260 m,两塔柱间设三道横梁;锚碇为空腹式重力锚,地下连续梁基础,索塔基础为D2.8 m的钻孔灌注桩,西侧桩长88.5 m,东侧桩长82.5 m;桥址处为Ⅱ类场地,地震基本烈度为Ⅶ度。