超大跨径斜拉桥斜拉索振动特性及减振措施研究

摘要

斜拉桥是现代交通工程中广泛采用的桥梁体系，随着设计理论、计算手段、材料技术的不断发展，施工方法、设备装备水平的不断提高，斜拉桥跨径越来越大，斜拉索的长度也越来越长，苏通大桥最长的拉索达577米。由于斜拉索刚度小、阻尼低、质量轻，极易发生振动。斜拉索发生的振动主要包括由空气动力不稳定引起的风致振动和由结构相互作用引起的参数振动两类，其中拉索的风雨激振问题，更是十多年来国际和国内桥梁工程界和风工程界研究人员关注的焦点。 本文分析了斜拉索的可能振动类型和索的静、动力特性，分别对斜拉索的参数振动与线性内部共振、风雨激振的振动机理进行初步分析，对斜拉索减振对策措施进行研究，系统、全面提出斜拉索减振设计原则和设计方法。以苏通大桥工程实践为背景，进行相关试验、研究、分析，确定苏通大桥斜拉索结构特性和具体减振方案，为工程建设提供帮助，同时也为类似工程斜拉索振动控制和设计、施工提供有益借鉴。

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第1章概述

1.1斜拉索振动概述

1.1.1国内外研究现状

1.1.2工程背景

1.1.3斜拉索振动的类型

1.1.4斜拉索振动的控制

1.2斜拉索静动力特性

1.2.1斜拉索静力特性

1.2.2斜拉索动力特性

第2章拉索参数振动与线性内部共振研究

2.1参数振动机理

2.2拉索动力特性简化计算方法

2.2.1解析计算索基频

2.2.2单根索计算结果

2.2.3整体模型计算结果

2.3苏通大桥拉索参数振动与线性内部共振研究

2.3.1计算模型的建立

2.3.2全桥动力特性分析

2.3.3拉索动力特性分析

2.3.4参数振动与线性内部共振分析

第3章拉索风雨激振及气动措施减振研究

3.1拉索风雨激振机理初探

3.1.1关于轴向流理论

3.1.2关于两自由度耦合理论

3.1.3关于驰振理论

3.1.4拉索和水线的运动基本方程

3.2拉索风雨激振减振机理研究

3.2.1基本假定

3.2.2运动方程

3.3苏通大桥斜拉索风雨激振检验试验

3.3.1人工降雨风雨激振试验

3.3.2人工水线风雨激振试验

3.3.3斜拉索风雨激振减振措施试验

第4章斜拉索减振方案研究

4.1影响斜拉索减振的因素分析

4.2苏通大桥斜拉索减振方案

4.2.1斜拉索减振原则

4.2.2气动措施

4.2.3机械控制措施

第5章结论和展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果