文档介绍：斜拉索-辅助索系统动力特性 和减震研究
报告人:陈柳花
2010年05月11号
本文主要工作内容
斜拉索减震的研究背景
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索网动力特性分析
2
总结
3
斜拉索减震的研究背景
斜拉桥的发展史
斜拉桥是300米— 1000米跨度的主要桥型。由于斜拉桥是一种自锚体系,具有不需要昂贵的地锚,整体刚度和抗风性能好等特点,再加上其跨越能力大、可悬臂施工、造价低和外形美观等特点,很快在欧洲、北美、日本和中国等世界各地迅速流行。随着材料性能的不断改善和设计施工技术的不断突破,斜拉桥跨度的纪录也在不断的被打破。我国的苏通长江公路大桥的主跨已达1088米,是世界最大跨度斜拉桥。
斜拉索减震的研究背景
斜拉索的振动问题
随着斜拉桥跨度的不断增大,斜拉索变得越来越长。作为斜拉桥主要承重构件的斜拉索,其柔性大、内阻尼低、固有频率分布广,极易在风、风雨和支承端的梁塔位移作用下发生振动。斜拉索的主要振动类型可分为两类:一类为风或风雨共同作用引起的斜拉索振动,另一类为斜拉索支承端在梁塔位移作用下发生的振动。
斜拉索减震的研究背景
斜拉索的减震措施
(1)气动减振措施
气动减振措施通过改变斜拉索的外形来破坏斜拉索表面水线的形成,并阻止旋涡的规则脱落,对风雨激振和涡激共振都十分有效。
斜拉索减震的研究背景
(2)索端阻尼器减振措施
索端阻尼器减振措施是在斜拉索的梁端安装或梁端和塔端同时安装阻尼器来增加斜拉索振动的模态阻尼。
斜拉索减震的研究背景
(3)辅助索减振措施
辅助索减振措施是用被称为辅助索的索构件将斜拉索横向连接起来,形成一个新的索网结构体系。
索网动力特性分析
索网结构的动力特性分析包括索网结构的模态频率、振型和阻尼分析
索网结构的模态频率和振型特性是索网结构动力特性分析的最基本方面,运用有限单元法对索网结构的模态频率和振型特性进行了分析,其中主要考虑了辅助索的道数、张拉方式、初张力和刚度等的影响
索网结构的阻尼分析是辅助索减振效果评价的一个重要方面。
索网结构几何非线性静力平衡位置的精确建模
确定索网结构在自重和拉索初张力共同作用下的平衡构形,即确定索网结构的几何非线性静力平衡位置
确定斜拉索系统在辅助索初张力作用下的平衡构型,最后得到斜拉索-辅助索构成的索网系统的平衡构型
索网结构几何非线性静力平衡位置的精确建模 ——斜拉索的精确建模
拉索在X一Z平面(水平面)上的投影长度:
拉索倾角θ为:
斜拉索的弦长为: