刚性索风致振动及制振措施的研究

介绍针对大里营斜拉桥刚性斜拉索所进行的气动弹性模型风洞试验研究。结果表明，带圆弧形截面的拉索对涡激振有较好的抑制作用．也能较全面地改善对拉索的抗风性能。

斜拉桥的抗风设计及制振措施

本文论述了斜拉桥的对风反应,抗风设计及制振措施在实桥的应用事例。

不对称钢箱梁涡激振动性能及制振措施研究

锦江人行天桥全长698 m,主桥部分上部结构为桅杆式斜拉桥,下部结构采用V形钢桥墩,主梁断面为左右不对称钢箱梁。为研究不对称钢箱梁断面的涡激振动特性,同时消除可能存在的涡激振动对主桥运营安全的影响,对主梁断面开展了1∶20节段模型风洞测振试验,针对主梁受气动干扰敏感和可调节气动外形的区域进行涡激振动气动措施研究。试验结果表明:不对称钢箱梁在前后两侧来流工况下,主梁均出现了涡激振动现象,但各工况下的涡振现象和风速锁定区间不同;对比了去除主梁栏杆和对栏杆间隔封闭的气动措施,采用对栏杆隔三封一能够抑制主梁的涡激振动。本研究所提出的制振措施可为类似工程研究提供参考。

分体式钢箱梁涡激振动特性及制振措施风洞试验研究

嘉绍大桥为多跨斜拉桥,其分体式钢箱梁可能在常遇风速下发生涡激振动。为消除可能的涡激振动对桥梁运营安全的影响,详细开展了嘉绍大桥主梁涡激振动特性及制振措施的风洞试验研究。在开展1∶60常规节段模型试验研究,把握大桥主梁涡振特性研究的基础上,针对主梁的气动敏感区域开展了涡振制振措施的研究工作,提出了抑制涡振的梁底导流板和桥面抑振板。通过1∶20大尺度节段风洞试验更详细地把握了该桥的涡振特性,并验证了导流板和抑振板的制振效果。风洞试验结果表明,当两者单独使用时,可在0.5%的阻尼比下将涡振振幅降低50%以上,以满足规范要求;当两者联合使用时,可基本消除涡激振动。该两种制振措施为同类型主梁的涡激振动控制有较好的参考作用。

倒角方形桥塔驰振特性分析及控制措施研究

文章以在建的某斜拉桥倒角方形截面桥塔为工程背景,对该桥桥塔的风致振动性能进行了研究,试验表明,原始断面的桥塔会出现驰振。随后在桥塔倒角处分别加设圆弧形导流板和矩形垂直翼板,进行了裸塔状态的气弹模型风洞试验,印证了圆弧形导流板或者矩形垂直翼板均可以有效提升倒角方形桥塔驰振临界风速的观点。

板桁结合加劲梁悬索桥颤振稳定措施试验研究

为了研究板桁结合加劲梁悬索桥的颤振稳定性,以国内某大跨悬索桥为背景,通过节段模型风洞试验分别研究了上、下中央稳定板以及水平稳定板的制振效果,并考察了阻尼比对主梁颤振临界风速的影响,最后对比研究了原设计方案和安装上中央稳定板的板桁结合加劲梁的三分力系数。研究结果表明:上中央稳定板可以有效抑制板桁结合加劲梁颤振,且颤振临界风速增长率随稳定板高度的增加呈非线性变化;安装于桥面下方的下中央稳定板不能改善主梁的颤振性能,但安装于下平联处的下中央稳定板可以在一定程度上提高主梁的颤振临界风速;安装于桥面板边缘处的水平稳定板会恶化主梁的颤振稳定性;将上、下中央稳定板联合使用时主梁可以取得更好的颤振性能。阻尼比对以扭转颤振为主的板桁结合加劲梁具有显著影响;安装与栏杆等高的上中央稳定板在小攻角范围内对主梁三分力系数的影响很小。

斜拉桥拉索风雨激振研究的实验设计

设计了一种用于斜拉桥拉索风雨激振研究的试验装置 ,并进行了人工降雨雨振试验、人工水线雨振试验、气动措施制振试验及气动措施测力试验四组试验。试验结果表明 ,用此种试验方法研究拉索风雨激振是可行的 ,并得到了判断气动措施制振效果的定量分析方法。

大跨度三塔斜拉桥超长加劲平行斜拉索气弹模型风洞试验研究

为增加洞庭湖大桥(三塔斜拉桥)的中塔刚度,采用4组超长平行加劲斜拉索连接中塔顶部和边塔桥面中横梁部位。根据桥址处风场特性,结合超长加劲斜拉索的基本参数,分析超长加劲斜拉索的尾流驰振检验风速及风雨振制振最小阻尼比(不小于3.8%)。设计制作1∶60缩尺模型,分别对模型索和实桥索开展非线性有限元计算及动力特性参数测试,结果证明二者相似性良好。超长加劲斜拉索尾流驰振风洞试验结果表明,在-25°~25°风攻角时,超长加劲平行斜拉索的下游拉索均发生大幅度尾流驰振现象,且尾流驰振发生风速(最低为29.0 m/s)均低于相应的驰振检验风速(51.3 m/s)。为消除超长加劲斜拉索尾流驰振效应,除采用螺纹状拉索表面、设置外阻尼器使各拉索3 Hz以下模态的阻尼比大于0.4%(按Scruton数大于10的准则)外,尚需辅助安装一定数量刚性或柔性分割器以消除尾流驰振效应。气弹模型制振风洞试验表明,当1组加劲平行索的2根拉索(上、下游各1根)之间设置3道分隔器(刚性或柔性)时,下游超长加劲斜拉索在检验风速内均未观察到尾流驰振现象。基于风洞试验成果及时完善超长斜拉索的制振措施设计,增设3个刚性分隔器,有效消除了加劲斜拉索的尾流驰振效应。经过1年8个月各种环境下的安全运营,有效验证了刚性分割器措施的有效性。