窄悬索桥颤振失稳控制措施效果研究
2012-09-15李加武马林林
振动与冲击 2012年23期
李加武,车 鑫,高 斐,马林林
(长安大学 风洞实验室,西安 710064)
自从1940年塔科马大桥风致垮塌事故以来[1-2],使桥梁界认识到了理解作用于大跨桥梁上风荷载的必要性。为了避免悬索桥发生风毁事故,桥梁工程师及研究者做了大量工作,避免悬索桥出现风致发散性振动。我国的悬索桥一般至少4车道,而且设计者多偏好闭合钢箱梁,其抗扭刚度大,颤振临界风速也较高。这类桥梁的颤振问题不是设计的瓶颈。但近年来,在我国西部地区跨越沟谷的国道上,因环境限制,悬索桥的宽度小,加劲梁多采用桁架梁。如沪蓉西高速湖北恩施境内的四渡河桥、甘肃刘家峡库区的刘家峡大桥等。近来我国西部地区或者我国一些山区景点修建一些悬索桥,用于跨越山谷,为牛羊群转场或者为景区游客游览提供便利。这些桥梁比公路桥梁更窄,抗风问题更突出,如新疆富蕴县境内的用于牛羊群转场的赛吾叠尔悬索桥,以及某景区计划修建的跨径460 m的人行悬索桥。
悬索桥相对于普通桥梁来说柔性较大,其结构刚度和阻尼较小,因此,对于风荷载的敏感性也更高。在强风区建造柔性的大跨悬索桥抗风安全将是最重要的控制因素,抗风稳定性问题己经成为设计中的关键性问题。
本文将针对两个宽跨比较小的悬索桥均出现风致振动及静风稳定性不能满足规范要求的情况进行了分析,并分别对比了两桥采用各种抗风措施后的效果,分析了不同措施的控制参数对结构颤振稳定性的影响,在此基础上进一步探索具有良好抗风性能的窄悬索桥结构体系,为今后工程建设中窄悬索桥的抗风设计提供参考。……
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