基于实测与规范风谱的三塔悬索桥抖振性能对比-东南大学学报.pdf

第４３卷第５期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．５ 　 ２０１３年９月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｓｅｐｔ．２０１３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１３．０５．０１５ 基于实测与规范风谱的三塔悬索桥抖振性能对比 王　浩　 陶天友　 郭　彤　 李爱群　 邓稳平 （东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京２１００９６） 摘要：为了描述三塔悬索桥抖振性能，采用实测与规范风谱进行了抖振对比研究．基于润扬、苏 通桥址区多次台风现场实测数据及结构健康监测系统数据库的数据资料，采用非线性最小二乘 法获得桥址区实测强风风谱模型———实测谱．以世界第一大跨度三塔悬索桥主跨１０８０ｍ的泰 州大桥为工程背景，分别采用规范谱和实测风谱为目标谱模拟了桥址区的三维脉动风场，据此开 展了基于ＡＮＳＹＳ的三塔悬索桥抖振响应对比研究．结果表明：２种主梁抖振位移ＰＳＤ曲线基本 一致，各方向的第一阶振型对主梁抖振响应的贡献最大；泰州大桥主梁沿跨度方向侧向抖振位移 ＲＭＳ分布与两塔悬索桥基本一致，竖向与扭转抖振位移ＲＭＳ分布表现出了其独有特点；采用实 测谱的主梁抖振响应略小，规范谱偏于保守．研究结果可用于该桥的风致抖振分析，同时可对其 他同类型桥梁的抗风设计提供重要参考． 关键词：规范谱；实测谱；三塔悬索桥；抖振响应；时域分析 中图分类号：Ｕ４４８．２７　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１３）０５０９８６０７ Ｃｏｍｐａｒａｂｌｅｓｔｕｄｙｏｎｂｕｆｆｅｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｒｉｐｌｅｔｏｗｅｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｂｒｉｄｇｅｂａｓｅｄｏｎｍｅａｓｕｒｅｄｗｉｎｄｓｐｅｃｔｒｕｍａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｉｎｄｓｐｅｃｔｒｕｍ ＷａｎｇＨａｏ　 ＴａｏＴｉａｎｙｏｕ　 ＧｕｏＴｏｎｇ　 ＬｉＡｉｑｕｎ　 ＤｅｎｇＷｅｎｐｉｎｇ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅａｎｄＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｂｕｆｆｅｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｔｒｉｐｌｅｔｏｗｅｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅ，ｃｏｍ ｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｎｂｕｆｆｅｔｉｎｇｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈｍｅａｓｕｒｅｄｗｉｎｄｓｐｅｃｔｒｕｍａｎｄｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｉｎｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｄａｔａｂａｓｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｔ ＲｕｎｙａｎｇＢｒｉｄｇｅａｎｄＳｕｔｏｎｇＢｒｉｄｇｅ，ｔｈｅｗｉｎｄｓｐｅｃｔｒｕｍ（ｍｅａｓｕｒｅｄｓｐｅｃｔｒｕｍ）ｆｒｏｍｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄ ｓｔｒｏｎｇｗｉｎｄｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｍｅｔｈｏｄ．Ａｓｔｈｅｌｏｎｇｅｓｔｓｐａｎｔｒｉｐｌｅｔｏｗｅｒｓｕｓ ｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ，ＴａｉｚｈｏｕＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅｗｉｔｈｔｈｅｍａｉｎｓｐａｎｏｆ１０８０ｍｗａｓｔａｋｅｎ ａｓｔｈｅｅｘａｍｐｌｅ．Ａｆｔｅｒｔｈｅ３Ｄｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｗｉｎｄｆｉｅｌｄｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｓｐｅｃ ｔｒｕｍａｎｄｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍａｓｔｈｅｔａｒｇｅｔｓｐｅｃｔｒｕｍｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｃｏｍｐａｒａｂｌｅａｎａｌｙｓｅｓｏｎｔｈｅ ｂｕｆｆｅｔｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｔｒｉｐｌｅｔｏｗｅｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｒｉｄｇｅｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｒｅ ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａ