研究使用tmd型配重的大跨度斜拉桥的风振控制问题技术报告

《研究使用tmd型配重的大跨度斜拉桥的风振控制问题技术报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、技术报告研究使用TMD型配重的大跨度斜拉桥的风振控制问题ChenxiXing;HaoWang,Ph.D.,A.M.ASCE;AiqunLi,Ph.D.;andYanXu摘要：它已广泛承认,调谐质量阻尼器(TMD)可以有效地控制大跨度桥梁的主甲板的风振。然而,如果TMD是直接安装在主甲板上，那么关于增加的恒载的静态特征的不利的影响无法避免。一个TMD型配重设计在本文中，其中最初设计用于减少位于在中央跨度活载引起的位移的配重被作为TMD的质量块。苏通斜拉大桥（SCB),主跨1088米,就是一个例子。与固定配重和建议的TMD-型配重桥的抖振响应进行比较，并且还研究了使用

2、和不使用辅助墩桥的控制性能，结果表明，TMD对减少无辅助墩主甲板的振动有显着的影响，而对辅助墩桥的影响并不显著。DOI：10.1061/（ASCE）BE.1943-5592.。土木©2014美国社会工程师。关键词：苏通斜拉桥;调谐质量阻尼器（TMD）;风致振动;斜拉桥;抖振响应。介绍随着增量桥梁跨度和灵活性，大跨度桥梁的动力问题日益显著。动态风行动的敏感性增强与模态频率的降低。因此，风能已成为设计超大型大跨度桥梁的主要控制荷载。近年来，大量的大跨度索支梁桥正在兴建或或正在规划中。在江苏省，就有许多世界知名的大跨度桥梁，包括苏通大桥斜拉桥（SCB），润扬大桥悬索桥江

3、阴悬索桥，台州悬索桥，南京2号长江大桥，和南京3号长江大桥，等等。该调谐质量阻尼器（TMD）可有效控制大桥梁的主甲板的风振。藤野和吉田（2002）把TMDS适用于10跨连续钢箱梁桥，而且在控制涡激振动表现良好。Guetal.（2001）研究了关于使用防效TMD系统的杨浦大桥的抖振控制。根据他们以前的研究，Guetal.(2002)然后提出了半主动控制杆大跨度桥梁风致振动TMD的概念连同相关的案例研究。Linetal.(2005)设计了TMD系统上的一座铁路桥，以改变动态特性，避免共振。Li(2000)通过比较两类TMDs的一个单一的TMD，调查了TMD对有效性和坚

4、韧性的最佳参数。ChenandKareem(2003)研究了TMD的控制从负阻尼产生自激运动的功效，并且研究了在控制多模桥梁颤振的有效性和局限性。因为桥面上的静载荷的增大会对它的工作性能造成一些不利影响，TMD的桥面上的应用会受到严重限制。另一方面，为了保持主梁的几何结构，块状配重通常安装在侧跨度和附近的辅助墩，以保持塔的直链和以减少位移在中央跨距当侧跨度/主跨度比例是比较小的斜拉桥。在这项研究中，安装在靠近辅助墩大量的配重被改造成一个TMD。TMD型配重的好处是他们的能力，以减少结构响应动态负载下，如风力，同时保持其原有的功能作为一个配重。把SCB作为一个例子，

5、有辅助墩和无辅助墩桥的TMD-型配重的控制性能在边跨进行了调查。SCB的说明连接苏州和南通市，SCB是全球拥有1,088米的主跨的第二长斜拉桥，如图1。此外，桥上有其它三个记录在世界各地，包括300.4米的主塔的高度，580m的电缆长度和群桩基础的平面尺寸的电缆长度113:75348:1米。桥梁建设已于2003年6月启动，在2008年5月25日通车。SCB是钢箱梁斜拉桥。整体宽度包括41.0米两个风整流罩，高度为4.0米的中心线的流线型的扁平钢箱梁被使用。这两个主塔都倒Y字型而且包括上，中，下柱和下横梁。至于塔，总高度的230.41米是上述主梁，为了增加对桥梁的压

6、曲失稳的安全性，配备了限位器8的流体粘滞阻尼器被用作纵向支承在甲板和塔的交接处。抑制力是每个9,870千牛（ZhangandChen2010）。平行线电缆内带16M强奎甲板和2M强奎塔的间隔通过，电缆总数量为。其中，最长的电缆的长度为577米，PES7-313的最大尺寸。一百三十一钻孔灌注桩与钢管的内径2.8米构造支持每一个塔。桩的长度是117米,布局是梅花形。哑铃形桩帽是51:35348:1米，从5.0厚度增加至13.3米。有与11:05328:1米的尺寸和厚度的两个桩帽之间6米的连接梁。以平衡主跨的重量，铁砖被施加到两个侧跨度为配重。铁砖的质量在每一侧都是43

7、27吨，包括辅助墩和锚墩。桥的配置是在图2示意性标出。图1.SCB（王浩拍摄）图2.SCB的配置：(a)高度（米）,(b)钢箱梁横截面（毫米）有限元模型和在SCB的动态特性SCB的有限元建模基于ANSYS（斯旺森分析系统2004），建立三维（3D）有限元（FE）模型中的SCB的，如图所示。3。在这个模型中，钢梁，横隔板，塔和桥墩是由传统的3D两节点梁单元（（梁4在ANSYS中）与六自由度（自由度）模拟在每个节点。梁是离散的基础上，斜拉索的悬挂点。截面积和SCB的钢箱梁的密度分别是1.91，。该三维仅拉伸桁架元素（链路10）用于斜拉索。安装在甲板和塔的路口的液体粘滞

8、阻尼器是由