广州海心桥人致振动研究

海心桥为主跨198.152 m的钢结构曲梁斜拱人行桥,具有轻质、斜拱、空间曲线结构的特性,动力特性复杂,需对其进行人致振动研究。采用有限元软件MIDAS Civil建立空间有限元模型,根据德国人行桥设计指南EN03(2007)(简称德国EN03规范)和我国《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ 69—95)(征求意见稿)(简称我国规范征求意见稿),基于单自由度共振法分析了人致振动加速度峰值以评价该桥的人致振动舒适性,并基于Dallard公式确定人致横向动力失稳临界人数以分析该桥的横向动力稳定性。结果表明：该桥的主梁和拱肋刚度相近,存在竖向振动与横向振动耦合的动力特性,因此人致振动分析时充分考虑了两者的耦合作用;分别有13阶、9阶模态的竖向加速度和11阶、10阶模态的横向加速度不满足德国EN03规范、我国规范征求意见稿CL1舒适性标准;低阶频率下两规范计算的加速度峰值及舒适性评价结果接近,高阶频率下德国EN03规范计算的加速度峰值较大,舒适性评价结果更加保守;该桥1阶及3阶模态横向失稳临界人数对应人群密度均小于设计人群密度,当桥梁发生1阶或3阶振动时存在横向失稳的可能,加装TMD后横...     

景区大跨径人行索桥“锁定”临界人数分析研究

由于自身结构柔性,大跨径人行桥梁容易发生人致振动现象,研究表明"锁定"现象对于行人舒适度的影响十分显著。该文以某景区大跨径人行索桥为研究对象,参考德国人行桥相关指南,通过有限元分析手段,考虑荷载等级的改变,进行了该桥的人致振动响应分析;对比分析了现有的3种"锁定"现象临界人数公式的准确性,可为类似人行桥设计和人流管控提供参考依据。     

大跨径异形人行桥动力性能试验与分析

通过对一座大跨径异形人行桥的动力性能试验,确定了其自振特性和异步人群荷载下的振动响应值,并参考其他国家的相关规范,对该桥的行人振动舒适性进行了评价,得出该桥振动舒适性良好的结论。     

某宽幅箱梁悬索桥气动特性节段模型风洞试验

大跨度桥梁由于其结构轻柔,容易出现静力失稳现象及各种形式的风致振动。通过对节段模型风洞静力三分力试验验证了某宽幅闭口箱梁悬索桥没有出现驰振的可能,并对全桥进行了几何非线性静风稳定分析,得到该桥的静风失稳临界风速。通过风洞弹性悬挂节段模型试验,得到了该桥的颤振临界风速。分析了阻尼比对于颤振临界风速的影响,试验结果表明阻尼比对于颤振临界风速影响不大。在风洞中观察到该桥成桥态在+3°、+5°攻角会出现扭转涡激振动,提高阻尼比可以有效降低涡振振幅。     

大跨度曲梁空间拱人行桥动力特性研究

曲梁空间拱人行桥具有优美流畅的外形,在城市人行景观桥中应用逐渐增多,但由于该类型桥梁由曲线梁与斜拱组合而成,导致结构动力特性变得复杂,且具有较强的不确定性.为研究该类体系桥梁自振特性,以广州海心沙人行桥为背景,基于有限元软件Ansys建立该桥动力计算模型,进行桥梁动力特性分析.结果 表明:曲梁空间拱桥频率分布较密集,需要进行抑振控制的模态较多,且具有显著的振型耦合效应;由于拱肋面外刚度较主梁小,结构基频表现为拱肋侧弯.所得结果可为该类型人行桥抑振设计提供依据和参考.     

粉房湾长江大桥节段模型风洞试验

粉房湾长江大桥为双塔双索面半飘浮体系斜拉桥,为检验该桥在强风下的颤振稳定性及在常遇风速下的涡激振动性能,对该桥动力特性进行计算并按照1∶45.8的几何缩尺比制作6个标准主梁节段模型进行风洞试验,针对试验结果提出在主梁风嘴边桁处设置导流板的制振措施.计算和试验结果表明,该桥结构刚度大、振动频率高,在检验风速范围内不会发生颤振失稳和静风失稳,满足抗风设计要求;通过在主梁风嘴边桁处设置导流板,能够实现对桥梁涡激共振的有效控制,使其满足规范要求.     

多变空间连续桁架人行景观桥振动控制研究

本文介绍了对一座人行景观桥的振动控制研究。人行桥为实现建筑造型而采用了复杂的空间桁架结构,结构在各向的刚度较小,其自振频率与人行敏感频率接近可能诱发结构出现过大振动,故采取了阻尼器振动控制措施。本文介绍了对原始结构的动力特性分析、阻尼器布置方案设计、结构减震效果分析、阻尼器参数及适应性分析。经过理论研究及实际应用,桥梁减震效果达到预定目标。     

大跨度提篮式人行拱桥的振动病害分析与改造

针对柔性桥面系动力性能不佳,在行人步伐荷载作用下振动过大,甚至可能发生人桥共振的问题,对一实例桥梁进行自振特性分析,提出提篮式拱桥的前几阶竖向自振频率主要由拱肋性能决定,竖向高阶频率主要由桥面系性能决定,提高桥面系刚度不能有效错开行人步频和结构竖向自振频率,但能有效地减弱动力响应,提高桥梁的使用性能和安全性。根据此类桥梁的这一动力特性,可以有效地诊断出其振动病害并寻求合理的改造加固措施,通常有增加桥面系刚度或增设耗能减振系统两种方法,后者更有效,也可以将这两种方法结合使用。动力响应分析法能有效地进行人行桥振动病害分析和加固前后动力性能对比分析。     

武汉四环线汉江大桥抗风性能研究

为研究武汉四环线汉江大桥抗风性能,计算了施工状态和成桥状态结构的动力特性,通过试验测量主梁的三分力系数值,评价了汉江大桥的颤振和涡振性能,最后进行静风稳定性分析。试验及计算分析结果表明,汉江大桥颤振临界风速高于检验风速,涡激振动最大振幅小于规范容许值,静风失稳临界风速较高,整体抗风性能良好。     

多层封闭式人行斜拉桥风洞试验研究的结构动力特性模拟

深港皇岗/落马洲人行通道桥的主梁结构形式较为特殊,为三维空间杆系。在全桥气弹模型风洞试验中,必须采用实用的简化模型,该模型的主要振型应与实桥结构动力特性计算结果相同,相应频率满足相似关系。该文通过对深港人行桥风洞试验研究中结构动力特性模拟过程的分析,为同类复杂结构形式的风洞试验研究中结构动力特性模拟提供了较合理的方法。     

空间曲梁景观步行桥人致振动分析及减振设计

以某空间曲梁景观步行桥为例,介绍人行桥人致激励振动分析方法及减振设计方案。首先阐述了人行荷载产生的机理和简化力学模型,给出了人行桥振动舒适性评价指标;其次利用有限元软件,模拟了该景观步行桥在不同人行荷载工况下的人致振动响应,并根据舒适性评价指标进行人行桥舒适性评估;最后根据评估结果并考虑到实际结构的不确定性以及该桥的重要性,对该桥进行基于调频质量阻尼器(TMD)的减振预案设计。计算结果表明,经过减振设计之后,该桥主梁的加速度峰值大幅下降,将不会出现超过人行舒适性的人致振动。     

单主缆悬索桥人致振动研究及减振控制

为给单主缆悬索桥的减振控制设计提供参考,以主跨400m的合川渠江景观大桥为工程背景,建立了ANSYS有限元模型,在考虑了不同密度和加载方式的影响后,计算了人群荷载及跑步荷载作用下的桥梁人致振动,对其进行了舒适度评价,并在此基础上设计了调谐质量阻尼器(TMD)以控制该桥的人致振动。研究结果表明:德国EN03人行桥设计指南的计算结果偏于保守;等效人群荷载的计算结果大于随机人群荷载的计算结果;该桥在跑步荷载下的人致振动响应较大,不满足人行桥的舒适度要求,但在加设TMD减振系统后,该桥的人致振动响应得到很好的控制。     

青岛海湾大桥沧口航道桥静风稳定性分析

青岛海湾大桥沧口航道桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥。为确保该桥在建成运营后的抗风稳定性及安全性,对其进行静风稳定性分析。采用Fluid计算该桥静力三分力系数,然后采用ANSYS计算其结构动力特性,进而得出该桥整体抗扭刚度和静风扭转发散临界风速,再采用AN-SYS按线性稳定性方法计算其静风横向屈曲临界风速。计算结果表明:沧口航道桥成桥状态的1阶扭弯频率比大于2.0,具有良好的抗风性能;上、下风侧主梁结构静风扭转发散临界风速和横向屈曲临界风速均大于检验风速,空气静力稳定性能够得到保证。     

燕罗人行桥人致振动分析与控制研究

鉴于我国现行的人行桥规范较为陈旧,对人行桥动力特性要求过于苛刻,不利于大跨径、纤柔的人行桥动力设计,本文结合国内外学者的研究以及国外现行的人行桥设计指南,以深圳市燕罗人行桥工程为背景,对大跨径人行桥的振动控制设计方法进行研究并实践。实践结果显示,调谐质量阻尼器(下文称TMD)的布置,可以有效降低大跨度人行桥人致振动响应,提高行人舒适度。     

四川绵阳安昌河人行景观桥的横向振动与动力设计

随着人行桥跨度的不断增大以及对桥梁美学和城市景观的追求,人行桥的基频不断降低,其振动及带来的行走舒适性问题也相继日益突出。结合一梁拱组合体系的人行景观桥,对人行桥人致振动的理论及动力设计方法进行探讨。     

异形拱人行桥设计

异形拱人行桥受力具有自身的特性,以贵阳市图书馆人行桥为工程实例,介绍了该桥的结构设计,采用midas Civil软件建立空间有限元模型,对其结构进行静力、动力及稳定性分析,并总结该类异形拱人行桥的受力特点,以为类似异形拱桥的设计提供参考。     

大跨斜拉桥施工期抗风措施方案研究

大跨桥梁主梁双悬臂施工阶段时结构的自振频率较低,抗风性能较差,该文以在建的某座大桥为背景进行抗风措施方案设计研究。在对多种方案进行动力特性分析的基础上,考虑该桥实际特点提出了"下拉索+TMD"的抗风措施。对采取施工抗风措施后的结构风致抖振响应进行计算,最后对该桥施工抗风措施减振性能进行计算分析和结构风荷载响应关键指标验算。结果表明:高墩大跨桥梁悬臂施工期风致振动响应较大,采取"下拉索+TMD"的抗风措施,可有效降低桥梁结构风致振动响应。     

人行桥的振动控制分析

在人群荷载激励下,会导致大跨度人行桥产生较大的振动,影响桥梁的安全性和桥上行人的舒适性。该文以某人行桥为研究对象,在人行桥跨中设置了调谐质量阻尼器(TMD),计算得到了TMD的各最优参数,并进行了动力特性分析,研究了在动荷载作用下TMD对人行桥的减振效果。     

大跨度刚架-拱组合结构桥的动力特性分析

广州新光大桥为大跨度预应力混凝土刚架—钢桁拱组合结构桥，是拱桥结构体系上的重要创新。采用空间有限元法分析该桥的动力特性，结果表明此类桥梁具有良好的动力特性，同时通过分析刚架的刚度对全桥动力特性的影响，发现刚架斜腿的刚度对中跨钢桁拱的振动影响小，对边跨钢桁拱的振动影响大。     

高速铁路468 m斜拉桥车桥时变系统振动分析

该文根据车桥时变系统振动分析理论,并依据势能驻值原理及形成结构矩阵的"对号入座法则",导出了系统的空间振动矩阵方程。计算了高速列车以不同车速通过该大跨度钢混结合梁斜拉桥的空间振动响应,检算了该桥的横向和竖向刚度,并进行了列车走行安全性与乘客舒适性分析,所得结果可供设计参考。