跨长江特大桥拉索涡激振动与风特性观测

发布时间：2021-10-16 09:09

　　为研究跨长江特大桥拉索风致振动的类别与风特性的关系,基于大桥健康检测系统和自开发的拉索振动监测系统,对荆岳长江大桥桥址风场特性进行监测,记录拉索振动数据并对拉索风致振动加速度与风场的相关性进行研究。研究结果表明:桥址平均风速的非平稳特性显著;随着风速增大湍流度逐渐减小。在低风速下,来流湍流强度较大,拉索振动随风速增大而增大;当风速增大时湍流强度逐渐减小,拉索振动加速度将减小;拉索振动可为平面内振动也可为平面外振动,为多模态风致涡激振动,且JB02号拉索在一定风速条件下面内振动与面外振动基本相同,当风速变化,可出现更高阶的振动。拉索面内涡激振动分段时程分析表明,拉索振动幅值增加,主导模态频率不改变,各模态振动幅值增加,但随风速的增大,拉索的涡激振动可在更高风速下被锁定,从而导致拉索发生更高阶的涡激振动。另外,湍流度小于40%时拉索振幅较大,湍流度增大拉索涡激振动加速度反而减小,且拉索的涡激振动只在特定的风向角下发生。 

【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(07)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

5 JB02索加速度时程

荆岳长江大桥位于洞庭湖平原，属于Ⅰ类地貌，紊流强度较小，比较容易激发拉索的涡激振动，而对于位于峡谷中的桥梁，风容易受附近山体的干扰，紊流度往往比较大。本文选取2019年4月9号8点到4月10号8点的24 h风速数据，其10 min平均风速如图2所示，可见桥址风速的非平稳特性显著；南塔塔顶风速与北塔塔顶风速变化趋势以及风速大小基本一致，跨中桥面与塔顶风速的变化趋势保持一致。北塔塔顶最大风速超过17 m/s。图2 10 min平均风速时程曲线

图1 主桥桥型布置图图3为北塔塔顶处风速计给出的1 min时距湍流度随风速的变化，低风速时风中的脉动风成分占比较大，塔顶湍流度最大达到了0.56。且随着风速增大，湍流度逐渐减小，风速13 m/s时湍流度与规范值[5]接近，但增大风速湍流度进一步减小。

【参考文献】：
期刊论文
[1]环境激励下斜拉桥拉索的振动观测研究[J]. 王修勇,陈政清,倪一清,胡建华.  振动与冲击. 2006(02)

硕士论文
[1]某大跨度斜拉桥风场与斜拉索涡激振动现场监测研究[D]. 储彤.哈尔滨工业大学 2013



本文编号：3439530