5000m特大跨度懸索橋空氣動力穩(wěn)定性風洞試驗

　文章編號:1671-2579(2002)01-0025-03 大跨度懸索橋空氣靜力穩(wěn)定性研究 程　進1,江見鯨1,肖汝誠2,項海帆2 (1.清華大學,北京市　100084;2.同濟大學) 　　摘　要:懸索橋的空氣靜力穩(wěn)定性已受到人們的廣泛重視。虎門大橋和江陰長江大橋 作為我國已建成的兩座特大跨徑懸索橋,有必要了解一下它們的抗靜風穩(wěn)定性。該文分別采 用線性和非線性方法對這兩座橋的空氣靜力穩(wěn)定性進行分析與比較,并對計算結果中出現(xiàn)的 一些現(xiàn)象作出了解釋。 關鍵詞:大跨度懸索橋:空氣靜力穩(wěn)定性;臨界風速　　ξ 　　近幾年來,懸索橋的最大跨徑紀錄不斷被刷新。 目前,懸索橋的最大跨徑為1990m(日本的明石海峽 大橋),隨著意大利墨西拿海峽大橋(主跨3300m)的 修建,該項紀錄將

綜合考慮靜風荷載非線性和幾何非線性,引用大跨度橋梁非線性靜風穩(wěn)定分析理論,通過引入外層迭代次數(shù)上限對增量與內(nèi)外兩重迭代相結合的方法進行改進,提出了優(yōu)化迭代分析方法,編制計算程序對世界最大跨徑鋼箱梁懸索橋西堠門大橋的靜風穩(wěn)定性進行全過程分析,研究了該橋的失穩(wěn)形態(tài)和機理.通過計算與改進前的算法進行比較,優(yōu)化迭代分析方法結果準確、效率高.

本文通過橋梁氣動彈性模型風洞試驗,給出了汕頭海灣大橋施工狀態(tài)的顫振,抖振特性。

本文通過橋梁氣動彈性模型風洞試驗,給出了汕頭海灣大橋施工狀態(tài)的顫振,抖振特性。

大跨度懸索橋施工期結構柔性大,靜風作用下結構大變形和剛度變化以及橋址區(qū)域內(nèi)風速空間分布的非均勻性可能會對其靜風穩(wěn)定性造成影響?？紤]結構非線性、靜風效應和風速空間非均勻分布等因素,建立了精細化的大跨度橋梁三維非線性靜風分析方法,并編制了相應的計算分析程序。以潤揚長江大橋南汊懸索橋為例,模擬加勁梁從跨中向兩側橋塔和由兩側橋塔向跨中對稱拼裝兩種主梁架設順序,分析了施工全過程懸索橋靜風穩(wěn)定性的變化趨勢,并探明了風速空間分布非均勻性對成橋和施工狀態(tài)懸索橋靜風穩(wěn)定性的影響。結果表明:加勁梁采用從兩側橋塔向跨中對稱架設時,懸索橋可以獲得較好的靜風穩(wěn)定性,尤其在施工初期；風速沿豎向高度變化和風速空間分布寬度對成橋和施工狀態(tài)懸索橋的靜風穩(wěn)定性影響不大,但風速非對稱分布因素影響則比較顯著,須在分析中重視和考慮。

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為了保證大跨度懸索橋施工貓道的抗風安全,通過風洞試驗對懸索橋施工貓道進行了動力特性和抗風穩(wěn)定性分析,結果表明,雖然沒有采取設置抗風索的措施來提高貓道的抗風穩(wěn)定性,但仍然具有良好的抗風穩(wěn)定能力。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設的需要,橋梁的跨度進一步增加,結構的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進行進一步的研究。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設的需要,橋梁的跨度進一步增加,結構的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進行進一步的研究。

以單跨懸索橋為研究背景,運用大型有限元軟件midascivil2013建立該橋空間模型,采用子空間迭代法,研究了恒載集度、中央扣和結構剛度等參數(shù)的變化對懸索橋成橋狀態(tài)動力特性的影響。研究結果表明,增加恒載集度能降低主纜振動頻率,但對其他振型頻率的影響比較復雜;中央扣能增強全橋的整體剛度;主梁剛度的改變對豎彎、側彎影響較大;主塔與吊桿剛度的變化對結構的自振頻率影響不明顯。

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采用三維非線性空氣動力穩(wěn)定性分析程序,分析三塔懸索橋施工全過程空氣動力穩(wěn)定性的變化規(guī)律,揭示了不同主梁施工順序對三塔懸索橋施工過程空氣動力穩(wěn)定性的影響,并探討具有良好空氣動力穩(wěn)定性的主梁施工順序。

淺談懸索橋的穩(wěn)定性 摘要隨著橋梁事業(yè)不斷發(fā)展，懸索橋的應用也越來越廣泛，所 以其穩(wěn)定性也顯得尤為重要。而在現(xiàn)實中的風荷載及各種橋梁上的 活荷載（主要指車輛）都將影響懸索橋的穩(wěn)定性?，F(xiàn)就懸索橋在荷 載作用下的穩(wěn)定性有關問題進行簡單的討論。 關鍵詞懸索橋；風荷載；活荷載；穩(wěn)定性 中圖分類號u44文獻標識碼a文章編號1674-6708 （2011）47-0050-01 懸索橋，又名吊橋（suspensionbridge）指的是以通過索塔懸 掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結構主要承 重構件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分 組成。懸索橋的主要承重構件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗 拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。由于懸索橋可以 充分利用材料的強度，并具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋 在各種體系橋梁中的跨越能力最

自錨式懸索橋的風穩(wěn)定性研究綜述 摘要：自錨式懸索橋因其獨特的主纜錨固方式，在承受豎向荷 載方面表現(xiàn)突出，但承受橫向荷載（主要是風荷載）能力較弱。橋 梁承受風荷載主要分為靜風荷載和近地紊流風荷載兩種。本文主要 綜述了自錨式懸索橋的靜風穩(wěn)定性分析和動力失穩(wěn)中的顫振分析 的研究進展。 關鍵詞：自錨式，懸索橋，靜風穩(wěn)定性，顫振 中圖分類號：tu74文獻標識碼：a文章編號： 前言 懸索橋是常用的四種橋之一，是利用主纜和吊索作為加勁梁的 懸掛體系，其主要結構由主纜、索塔、錨碇、吊索和加勁梁組成[1]。 懸索橋的最大特征就是能夠實現(xiàn)大跨距建造。懸索橋按照錨固方式 分為自錨式和地錨式懸索橋。自錨式懸索橋同一般懸索橋相比，其 主纜直接錨固在加勁梁的兩端，省去了錨定結構，利用加勁梁直接 承受主纜傳遞的水平分力，具有不需要錨碇和主梁承受較大軸力的 特點，既節(jié)省了昂貴的錨碇費用，造型更簡潔美觀，又改

特大跨徑桁架加勁梁橋顫振穩(wěn)定性氣動優(yōu)化措施風洞試驗研究——以某特大跨徑桁架加勁梁懸索橋為例，利用節(jié)段模型風洞試驗，探討研究橋面板中央開槽孔、加裙板、氣動翼扳等各種氣動控制措施對顫振臨界風速的影響。試驗結果表明，橋面板中央開槽、設置裙板、氣動翼...

大跨度自錨式懸索橋的動力特性分析

大跨度懸索橋靜風失穩(wěn)形態(tài)及機理研究——基于msc．marc和python腳本語言在綜合考慮靜風荷載非線性和結構幾何非線性影響的基礎上，利用風荷載增量與雙重迭代(結構幾何非線性收斂迭代和風荷載三分力系數(shù)收斂迭代)相結合的方法，對大跨度懸索橋空氣靜力行為和失穩(wěn)...

以某166m+628m+166m雙塔單跨鋼箱梁懸索橋為例,在最大靜陣風風速49m/s環(huán)境下,主纜施工采用3跨分段式貓道,不設置抗風纜,承重索錨固于帶拉板的鋼管混凝土錨梁結構上。利用ansys軟件進行計算分析,驗證貓道鋼絲繩索力及抗風穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求,橫向天橋的設置對貓道抗風穩(wěn)定性效果明顯。

大跨度懸索橋空間力學性能研究——以某實際懸索橋為算例，建立平面計算和空間計算模型，求得懸索橋空間效應系數(shù)，并通過對該實橋方案不同車道寬、不同車道數(shù)下偏載系數(shù)的研究，得出懸索橋偏載系數(shù)與車道寬及車道數(shù)的關系。以壩陵河懸索橋為算例，探討了懸索橋的...

大跨度懸索橋的基準索股調(diào)整——為提高大跨度懸索橋基準索股的施工精度，基于懸鏈線理論提出2種調(diào)索方法。一是根據(jù)控制點的里程和標高，計算調(diào)整基準索股的總無應力長度及對應主塔偏位和施工溫度的跨中點理論標高，然后將該跨索股的理論無應力長度轉換成該跨調(diào)...

大跨自錨式懸索橋顫振穩(wěn)定性的敏感性分析——基于橋梁多振型耦合的氣彈性理論，建立了基于特征值問題的氣動參數(shù)敏感性分析方法，并結合目前國內(nèi)最大跨度的獨塔和雙塔自錨式懸索橋的風洞試驗資料，分別探討截面形狀、氣動阻尼、模態(tài)耦合、顫振導數(shù)等對橋梁氣動性...

對稱架梁施工是現(xiàn)在懸索橋施工過程中最為廣泛采用的加勁梁吊裝方法,而非對稱架梁施工,傳統(tǒng)上被認為在加勁梁吊裝階段具有比對稱架梁施工方法更好的顫振穩(wěn)定性能。經(jīng)過大量的懸索橋全橋氣彈模型風洞試驗和采用有限元方法進行動力特性分析,比較和評估對稱與非對稱兩種架梁施工方法的氣動表現(xiàn)性能。在全橋氣彈模型的風洞試驗中發(fā)現(xiàn),采用對稱架梁施工方法,在施工過程中會存在顫振穩(wěn)定性最差的區(qū)間,并且這樣的區(qū)間可能不止一個,而采用非對稱架梁施工方法,固然在那些采用對稱架梁施工時顫振穩(wěn)定性較差的區(qū)間處提高了顫振穩(wěn)定性能,但卻在另一些施工區(qū)間中表現(xiàn)出比對稱架梁施工更差的顫振穩(wěn)定性能。用有限元方法進行分析表明,非對稱架梁施工在某些施工階段內(nèi)雖然能提高結構的彎扭耦合顫振臨界風速,但有可能因該區(qū)段過低的豎彎頻率而引發(fā)結構豎彎振動發(fā)散的現(xiàn)象。