检索结果-内蒙古大学图书馆

公路 2023年第12期68卷 164-170页

作者：陶建利刘兆光邹云峰中国公路工程咨询集团有限公司北京市100089 中南大学风工程研究中心长沙市410083

勐糯怒江特大桥为主跨800m大跨悬索桥,具有结构柔、对风荷载敏感等特点,且大桥跨越怒江深切峡谷,导致桥址处风环境复杂、设计风速较高,非常有必要进行抗风性能研究。因此,对桥位环境风速进行实测,结合数值模拟分析和地形模型试验成果,... 详细信息

勐糯怒江特大桥为主跨800m大跨悬索桥,具有结构柔、对风荷载敏感等特点,且大桥跨越怒江深切峡谷,导致桥址处风环境复杂、设计风速较高,非常有必要进行抗风性能研究。因此,对桥位环境风速进行实测,结合数值模拟分析和地形模型试验成果,研究桥址峡谷风效应,确定风特性参数,作为大桥风致振动研究的基础;结合数值模拟分析、节段模型试验和全桥气弹模型试验多种方法相互验证,确保大桥在设计风速下不发生颤振、驰振及明显的涡振现象,大桥抗风性能满足规范要求。

关键词：悬索桥风观测数值模拟分析节段模型试验全桥气弹模型试验地形模型试验

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悬索桥多阶竖向涡振控制方法与参数分析

悬索桥多阶竖向涡振控制方法与参数分析

引用

作者：张建辉湖南大学

学位级别：硕士

随着悬索桥跨度的不断增大,结构的刚度与阻尼也越来越小。同时悬索桥竖弯模态的频率分布密集,在常遇风速下,容易发生多阶模态竖向涡振问题。2020年,虎门大桥、西堠门大桥等多座标志性悬索桥发生了多个模态的竖向涡振现象,因此,多阶模态... 详细信息

随着悬索桥跨度的不断增大,结构的刚度与阻尼也越来越小。同时悬索桥竖弯模态的频率分布密集,在常遇风速下,容易发生多阶模态竖向涡振问题。2020年,虎门大桥、西堠门大桥等多座标志性悬索桥发生了多个模态的竖向涡振现象,因此,多阶模态竖向涡振现象受到广泛关注。而常用的气动措施与调谐质量阻尼器(TMD)方法难以有效地对多阶竖向涡振进行控制,所以有效控制多阶竖向涡振是亟待解决的问题。本文研究了多阶竖向涡振的阻尼减振问题,提出使用直接耗能阻尼器的控制方案并开展了阻尼器参数优化研究。本文的主要研究内容及结论如下:(1)简要阐述了悬索桥的力学性能,概述了国内外悬索桥的发展历程、桥梁结构风致振动的研究现状以及桥梁振动控制措施的研究进展,提出了本文的研究内容与技术路线。(2)简要介绍了悬索桥多阶竖向涡振问题,分析了气动措施与调谐质量阻尼器(TMD)方案对控制大跨度悬索桥多阶竖向涡振的困难,进而提出了使用直接耗能阻尼器的方法来进行控制,并针对性的提出桥塔外伸牛腿设置阻尼器方案、桥塔下部用斜撑连接阻尼器方案与桥塔下部用拉索连接阻尼器方案三种直接耗能阻尼器的布置形式。(3)开展了直接耗能阻尼器减振方案的减振效果及影响参数的数值分析,并对比了三种阻尼器布置形式的减振效果。以武汉鹦鹉洲大桥为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立全桥有限元模型,对鹦鹉洲大桥有限元模型进行了模态分析,并对三种阻尼器减振方案进行了模拟;基于复模态分析方法,计算桥塔外伸牛腿设置阻尼器、桥塔下部用斜撑连接阻尼器与桥塔下部用拉索连接阻尼器三种阻尼器布置形式对结构各阶竖向模态的附加阻尼比。对三种减振方案阻尼系数进行参数分析表明,各阶竖弯模态随着阻尼系数的增大附加模态阻尼比先增大后减小,各阶模态都存在最大模态阻尼比和最优阻尼系数;对三种减振方案安装位置进行参数分析后得出各阶竖弯模态随着安装位置的增大(但不超过振型最大位移处)最大附加模态阻尼比逐渐增大,最优阻尼系数逐渐减小;对桥塔下部用拉索连接阻尼器方案的弹簧刚度系数进行参数分析后得出各阶竖弯模态阻尼比随着刚度系数的增大最大附加模态阻尼比逐渐减小。最后给出几种优化参数的选择方法以供实际工程参考。(4)阐述了传统粘滞阻尼器的缺点并提出了使用电涡流阻尼器的方案;使用COMSOL有限元软件模拟了一种应用于全桥气弹模型试验的圆管式电涡流阻尼器,并对各个可变因素(网格划分精度、铜磁间隙、导磁管的有无与尺寸、导体管的尺寸、永磁体和纯铁的尺寸、永磁体与导体管的相对运动速度以及永磁体的块数)的影响进行了分析。对COMSOL模拟的电涡流阻尼器进行加工,并设计了一个单自由度框架结构对不同永磁体块数下的电涡流阻尼器进行阻尼系数的测试试验,试验结果验证了有限元仿真的正确性。(5)基于一座典型单跨悬索桥的全桥气弹模型,使用上一章设计制作的小型圆管式电涡流阻尼器样机,通过自由振动试验和模型风洞试验,以附加模态阻尼比及振动响应减振率两个指标,评价了阻尼器对悬索桥多阶竖向涡振的控制效果。自由振动试验表明,阻尼器对结构提供的附加阻尼比随着安装距离与阻尼系数的增大而增大;在模型风洞试验中得到随着阻尼器安装距离的增大,减振率逐渐增大,试验工况下对一阶正对称竖弯模态和二阶反对称竖弯模态的最大减振率分别为72.3%和76%。验证了有限元仿真规律的正确性以及直接耗能阻尼器减振方案对悬索桥多阶竖向涡振控制的有效性。

关键词：悬索桥多阶模态竖向涡振直接耗能阻尼器附加阻尼比参数分析电涡流阻尼器全桥气弹模型试验

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超千米级斜拉桥抗风稳定性风洞试验

引用

中国公路学报 2014年第4期27卷 62-68页

作者：张宏杰朱乐东胡晓红中国电力科学研究院北京100192 同济大学桥梁工程系上海200092

为研究主跨1 400m斜拉桥在80m·s-1检验风速下的抗风性能,在风洞中进行了法向风和斜风下的节段模型试验,确定了气动控制措施与改良后主梁断面,并进行了全桥气弹模型试验,验证了控制措施的有效性,获取了全桥风致振动响应数据。研究... 详细信息

为研究主跨1 400m斜拉桥在80m·s-1检验风速下的抗风性能,在风洞中进行了法向风和斜风下的节段模型试验,确定了气动控制措施与改良后主梁断面,并进行了全桥气弹模型试验,验证了控制措施的有效性,获取了全桥风致振动响应数据。研究结果表明:采取适当的颤振控制措施,在抗风稳定性方面,该1 400m跨径斜拉桥方案具有可行性;随跨度增大,静力与颤振失稳竞争更为激烈;斜风效应对静力、颤振失稳临界风速及涡振振幅均有影响;静力稳定性重新成为超千米级斜拉桥抗风性能的控制因素。

关键词：桥梁工程超千米级斜拉桥风洞试验节段模型试验静力失稳颤振失稳全桥气弹模型试验

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平行双幅斜拉桥涡振特性气弹模型试验研究

引用

振动工程学报 2013年第4期26卷 522-530页

作者：周奇朱乐东汕头大学土木工程系广东汕头515063 同济大学桥梁工程系上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

以天津塘沽海河大桥为工程背景,通过全桥气弹模型试验对平行双幅斜拉桥的涡振特性进行了研究。首先,基于一阶涡振的试验结果,推导出高阶涡振最大振幅的估算公式;然后,通过对比高阶涡振的估算结果与全桥气弹模型试验结果,给出了估算公式... 详细信息

以天津塘沽海河大桥为工程背景,通过全桥气弹模型试验对平行双幅斜拉桥的涡振特性进行了研究。首先,基于一阶涡振的试验结果,推导出高阶涡振最大振幅的估算公式;然后,通过对比高阶涡振的估算结果与全桥气弹模型试验结果,给出了估算公式的计算精度并分析了产生偏差的可能原因;最后,通过全桥气弹模型试验研究了多孔板对涡振的减振效果,并利用CFD手段从流场的角度定性地解释了多孔板减振原理。研究结果表明:全桥气弹模型试验可以直接成功模拟出高阶涡振现象,并且各阶涡振的斯托罗哈数保持一致;基于一阶涡振试验结果估算高阶涡振可能会使风速锁定区间变长,并且最大振幅估算值与全桥模型试验值有一定偏差;多孔板具有较好的涡振减振效果,而这与多孔板的透风率大小和安装位置直接有关。

关键词：桥梁工程涡激共振全桥气弹模型试验平行双幅桥减振措施

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