限位装置对斜拉索风雨激振的减振研究

由于拉索风雨激振问题的复杂性,有效的减振方法有待于进一步的探索。文章在DenHartog驰振机理的基础上,通过对在拉索端部附近安装限位装置来抑制风雨激振的措施进行研究,用有限元方法模拟了斜拉索风雨激振现象,分析了安装限位装置后拉索的振动,解明了安装限位装置前后拉索的振动特性。经比较得知,限位装置能够有效地抑制拉索发生大幅风雨激振。并详细讨论了施加限位装置后,各相关参数对减振效果的影响规律,为今后桥梁工程设计提供理论依据。

拉索风雨激振机理及减振措施的研究

该文在已有理论的基础上,提出了一种新的拉索风雨激振的理论解释,并针对拉索的风雨激振提出了一种新型的减振装置——限位装置。运用解析法和数值法模拟了拉索的风雨激振现象,所得结果与以往研究者得到的解析结果及试验现象相一致。在此基础上,运用有限元方法模拟了限位装置,研究了其对拉索风雨激振的抑制作用。从能量原理和致振机理两个角度,阐明了限位装置的减振机理。讨论了间隙和限位位置对减振效果的影响。结果表明:斜拉索发生风雨激振时,可以将风雨对拉索的作用简化为上水线绕拉索周向振动时,作用在拉索上的离心力,以此解释风雨激振的机理;限位装置能显著减小拉索风雨激振的振幅;限位装置减振机理明确,能够从根本上抑制风雨激振的发生;减小间隙或将限位位置向拉索中间靠拢,会使减振效果更加明显。