国内外大跨斜拉桥拉索阻尼器选型实例研究

斜拉索阻尼器的研究目前都集中在减振性能测试及影响减振效果的因素分析方面,而在阻尼器选型方面的研究还较少。对长江上游地区跨长江的斜拉桥与全球主跨700m以上斜拉桥的阻尼器选用情况进行了研究,分析了各类斜拉桥的拉索阻尼器选用情况。提出的拉索阻尼器选用实例研究结果,可为同类型的斜拉桥的阻尼器选型提供参考。     

大跨度混合梁斜拉桥拉索减振研究

大跨度斜拉桥跨度大、拉索长、刚度小,使得斜拉桥极易受各种外界激励而发生振动。拉索更是因为其质量小、柔度大、结构阻尼低的特点,极易发生振动。并且随着斜拉桥跨径的不断加大,拉索越来越长,拉索的振动问题也日益突出。本文详细分析了抖振、涡激振动、干索驰振、风雨激振等拉索主要振动形式对大跨桥斜拉索的影响,并计算了相应的临界风速与阻尼比要求。对比分析了CIP规范、FIB规范、PTI规范以及我国规范《公路斜拉桥设计细则》(JTG D65-01-2007),研究了拉索最低阻尼比的取值要求,详细分析了各种拉索振动及其减振措施,以供拉索阻尼器选型时参考。     

大跨斜拉桥的拉索损伤识别

针对润扬长江大桥北汊斜拉桥的修正模型,通过数值模拟研究了斜拉桥拉索损伤位置的识别问题。提出了综合运用斜拉桥竖弯振型频率变化、主梁模态曲率变化以及拉索索力变化进行拉索损伤位置识别的实用方法。     

斜拉桥拉索磁流变阻尼器减振技术研究

采用数值仿真和现场试验对磁流变阻尼器的减振性能进行了研究。数值仿真计算评估了磁流变阻尼器安装高度、外部激励、阻尼器输入电压等参数对拉索系统模态阻尼比的影响 ,结果表明磁流变阻尼器具有良好的阻尼可调特性 ,调节阻尼器的输入电压可以获得拉索系统的最佳模态阻尼比 ;现场试验表明 ,安装该阻尼器后 ,拉索系统的模态阻尼比提高 3～ 6倍 ,并存在一优化电压 ,在该电压下模态阻尼比达到最大 ;实际风雨振时的现场观测结果显示 ,磁流变阻尼器具有很好的减振效果 ;拉索磁流变阻尼器减振技术已在岳阳洞庭湖大桥全桥实施 ,解决了该桥的风雨振问题     

超大跨混合梁斜拉桥极限承载能力研究

为研究超大跨混合梁斜拉桥在汽车荷载作用下的塑性区发展过程和极限状态下的破坏机理,以贵州鸭池河特大桥(主跨800m双塔双索面混合梁斜拉桥,边跨主梁采用预应力混凝土箱梁,主跨主梁采用钢桁梁)为背景,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型,逐级施加汽车荷载,分析不考虑断索和考虑断索2种情况下该桥的破坏过程和承载能力。结果表明:随着荷载的增加,钢桁梁先产生受压塑性区和受拉塑性区,随后斜拉索到达屈服应力;不考虑断索情况下,斜拉索逐步屈服后钢桁梁受压塑性区和受拉塑性区不断扩大,结构最终失效,破坏表现出略好的延性;考虑断索情况下,第1根斜拉索屈服后断裂引起周围斜拉索的连续瞬时断裂导致结构破坏,破坏呈现明显的脆性;不考虑断索和考虑断索情况下,极限状态时的荷载系数λ分别为11.69和11.12。     

独塔混合梁斜拉桥阻尼器参数敏感性分析

为研究阻尼器参数对独塔混合梁斜拉桥关键节点位移和关键截面内力的影响规律,获得最优阻尼参数组合及其减震效果,以某主跨260m的铁路独塔混合梁斜拉桥为工程背景,对阻尼器力学参数进行研究。采用MIDAS Civil软件建立全桥结构地震响应模型,在塔梁交接处设置2个粘滞阻尼器,考虑桩-土相互作用,选择合适的地震时程函数,进行了阻尼器参数敏感性分析。结果显示:阻尼指数α和阻尼系数C对独塔混合梁斜拉桥关键节点位移、关键截面内力的影响呈相反趋势;该桥最佳阻尼器参数组合为α=0.3和C=4 000kN/(m/s)α;设置粘滞阻尼器后,桥塔塔顶位移、钢-混结合部位移和主梁梁端位移分别减小了69.8%、72%和72.9%,桥塔塔底截面弯矩减小了16.34%。     

斜拉桥拉索粘性剪切型阻尼器的试验研究

介绍一种新型的斜拉桥拉索用粘性剪切型阻尼器，并给出了该阻尼器的设计原理和方法。采用动力试验方法对其减振性能及减振规律进行了室内及实桥试验研究，并对试验结果进行了分析。研究表明，这种阻尼器减振性能优良，完全可用于实桥拉索的振动控制。     

大跨混凝土斜拉桥拉索施工期的可靠度分析

从结构可靠度理论出发，采用极值分布方法直接推导建立了斜拉索的强度概率模型，通过现场试验得到了钢绞线式斜拉索的索力均匀性指标，分析了影响施工期索力的主要设计变量的概率特征，在此基础上提出施工期斜拉索的可靠指标计算方法；进而分析施工阶段拉索可靠水平的变化规律，从而基于结构可靠度理论提出施工期斜拉索的安全性评价方法，并结合大跨混凝土斜拉桥实际工程背景验证了这一方法的有效性。计算结果表明：施工期斜拉索的可靠指标小于运营期；研究成果对于评价混凝土斜拉桥施工期的结构整体性能和安全程度具有参考价值。     

近断层地震作用下大跨混合梁斜拉桥减隔震措施研究

历次震害表明,近断层地震的脉冲效应对工程结构具有强烈破坏作用,为探讨大跨混合梁斜拉桥在近断层地震作用下反应规律和合理减隔震措施,以国内某大跨混合梁斜拉桥为例,建立有限元模型,输入多条近断层地震波进行时程分析,并将近断层地震作用下地震响应结果与相应规范设计地震计算值进行了对比分析。研究表明:在近断层地震作用下,不适宜选用弹性连接体系,选用阻尼器体系或者组合体系减震效果更为理想;相对于规范设计地震,近断层地震作用下减隔震体系的合理参数值有所不同。     

极限边中跨比混合梁斜拉桥关键技术研究

以主跨716 m混合梁斜拉桥为例,对结构体系、钢混结合段位置、边跨压重设计、索塔基础设计等关键技术进行研究.针对全飘浮、半飘浮两种结构体系,从主梁受力、主梁刚度、施工方案等方面进行分析研究,大桥采用全飘浮体系,既可避免大悬臂横梁设置影响美观、受力不合理等问题,又能方便钢箱梁吊装,故最终确定采用全飘浮体系.对于钢混结合段位于边跨和中跨位置的选择,从成桥状态、运营状态、支反力、施工方案等方面进行论证,考虑结合段位于中跨侧会导致主梁恒载弯矩分布不理想,同时造成边跨过重且高支架施工风险较高,最终选择边跨侧距桥塔35 m位置.针对边跨压重设计,对铁砂混凝土压重和厚板混凝土设计两种方案进行比选,考虑厚板混凝土设计结构受力满足要求,而且无须压重固定措施,简化施工工序.     

怀邵衡铁路跨资江独塔混合梁斜拉桥方案设计研究

资水特大桥主桥在国内铁路项目首次采用独塔混合梁斜拉桥型。文中利用Midas/Civil建立有限元模型,对钢混结合段的合理位置、结构刚度的控制、结构的力学行为等进行研究分析。分析结果表明,此类桥型可以满足铁路桥梁设计的相关规范要求。     

斜拉桥拉索减振阻尼器对拉索索力测量的影响研究

针对采用频率法测量拉索索力时拉索外加阻尼器对索力测量精度影响的问题,提出了考虑拉索垂度的拉索-阻尼器系统模态频率的分析方法,研究了阻尼器安装的相对高度、拉索的计算长度、阻尼系数等对拉索模态频率的影响程度和规律,获得了消除拉索减振阻尼器对索力测量精度影响的办法。研究表明,外加阻尼器对拉索低阶模态频率影响很大,采用高阶模态频率测量拉索索力时,索力测量能获得很好的精度。随着拉索-阻尼器系统相对安装长度和阻尼系数的增大,阻尼器对拉索模态频率的影响也越大,当阻尼系数增加到一定程度后,拉索的高阶模态频率基本与阻尼系数无穷大时的频率接近,阻尼器相当于固定支撑。以岳阳洞庭湖大桥A11号拉索为例,验证了该方法合理可行。     

大跨混凝土斜拉桥约束体系及阻尼器最优参数研究

为研究不同约束体系及阻尼器参数对大跨度混凝土斜拉桥抗震性能的影响,文中以某大跨混凝土斜拉桥为背景,为确定其合理的纵向、横向约束体系,采用有限元软件建立模型,利用非线性时程分析方法对塔梁处约束形式进行优化分析。为控制地震作用下关键位置的内力、位移响应,对纵向、横向受力进行阻尼器参数分析,以确定最优的阻尼器参数。最后提出适合该桥的约束体系及相应的最优阻尼器参数。     

大跨径混合梁斜拉桥结构支承体系研究

大跨径混合梁斜拉桥由于自身的结构特点,在千米级及更大跨度的斜拉桥方案中有很强的竞争力。其支承体系研究的目的在于改善静、动力荷载作用下的结构反应,减小伸缩缝、支座等装置的位移和动力磨损。以鄂东大桥为背景工程,采用非线性静、动力分析对大跨径混合梁斜拉桥的纵、横向支承（约束）体系布置和构造进行了分析比选,研究结论对今后类似桥梁的设计具有借鉴意义。     

混合梁斜拉桥的边、中跨合理比例

本根据混合梁斜拉桥主梁和索塔理想恒载状态的要求，得到满足这一要求的合理边、中跨比例，以及这一比例与钢混梁重之比β、边跨内钢混梁长之比γ的关系曲线，并以苏通大桥混合梁斜拉桥方案为例，作了相关参数的分析和说明。     

大跨径混合梁斜拉桥合龙技术研究与实践

为研究大跨径混合梁斜拉桥中跨合龙方案与关键技术,以主跨926 m的鄂东长江公路大桥为背景进行研究。综合考虑该桥结构受力与构造特点,通过温度、顶推力及结构局部承载力的分析,确定该桥采用加载合龙方案。合龙过程中实施了合龙口线形调整、塔梁临时约束解除与顶推、劲性骨架设置等关键技术,使该桥中跨合龙始终处于受控状态,合龙过程十分顺利,实现了高精度合龙。     

大跨斜拉桥用抑振装置一磁流变液阻尼器

美国北卡罗来纳州Lord公司与香港理工大学联合开发一种大跨斜拉桥斜拉索用抑振装置一半主动、智能型磁流变液阻尼器(Semiactive，Smart Magnetorheological Fluid Damper)。这种阻尼器可持续不断地感应单根斜拉索振动，消除破坏性振动能量，并因其具有智能的特点，还可构成大桥结构监控系统的一个部分。世界上跨径最大的斜拉桥一中国江苏苏通大桥(主跨1088m)将首次试用这种阻尼器。     

混凝土梁斜拉桥粘滞阻尼器参数分析

以某越江大跨度混凝土斜拉桥为实际工程背景,研究非线性粘滞阻尼器对混凝土斜拉桥抗震性能的影响。利用动力非线性时程分析方法,对非线性粘滞阻尼器的阻尼系数和阻尼指数进行了参数敏感性分析,并与未设置粘滞阻尼器情况的地震响应进行比较。分析结果表明:在主桥纵桥向设置非线性粘滞阻尼器后,通过选择适当的粘滞阻尼器的参数可以有效地降低结构在地震作用下关键部位的相对位移,同时也改善了结构构件的地震力。