斜拉桥施工要点.pptVIP

2. 驰振 驰振限于弯曲振动体系。冬季高压输电线上附着的冰雪使断面变成椭圆状，输电线在风作用下就会产生长周期（l～10s），大振幅（1～10m）的振动，这种振动在垂直于气流方向上的振动，这就是驰振。 驰振是自激发散振动，使桥梁产生上下舞动的竖向弯曲振动，当达到临界风速时，桥梁振幅不断增大而最终导致破坏。 驰振发生在具有棱角的方形成接近方形的矩形截面结构中。例如斜拉桥矩形截面的钢塔架，在施工阶段就要考虑可能产生这种驰振现象。 3. 涡激共振 1898年，斯脱拉哈尔（Strouhal）实验发现，当流体统过圆柱体后，在尾流中将出现交替脱落的漩涡。不仅是圆柱体，其它钝体（方形、矩形成各种桥梁截面）受到均匀流作用时，截面背后周期性漩涡脱落将产生周期变化的空气作用力—涡激力，并且涡激频率 与风速V和钝体截面的迎风高度d之间有一定的关系： 如果被绕流的物体是一个振动体系，周期性的涡激力将引起体系的涡激振动，并且当旋涡脱落频率接近或等于结构的自振频率时，将激发出结构的涡激共振。 涡激振动容易出现在具有实断面的斜拉桥，长大的连续箱梁桥、架设过程中的吊桥主塔，细长比大的H型断面或圆形断面的构件。对于扁平的桥面（开口成闭口）也有可能产生涡激振动现象。 4）抖振 大气中的紊流成分也可能使桥梁产生激烈振动，称之为抖振（或阵风响应）。最初用于飞机尾翼受到前面机翼尾流中紊流成分的影响而产生的振动。 桥梁中抖振主要是考虑风本身扰动气流所产生的强迫振动。根据桥梁实际情况，紊流引起的抖振响应一般不会造成桥梁的破坏，但由于抖振发生频率高，可能会引起结构的疲劳。过大的抖振振幅也会引起人感不适，甚至危及桥上行车安全。 5. 拉索雨振和尾流驰振 下雨时，雨水沿斜拉桥拉索下流时的水道改变了原来的截面形状，从圆形异化为类似于结冰电缆的三角形。在一定的临界风速下，拉索会出现驰振。 在并排拉索的斜拉桥中，处在前排拉索尾流区的后排拉索如果正好位于不稳定的驰振区，后排（下风侧）拉索会比前排（迎风侧）拉索发生更大的风致振动，这就是尾流驰振现象。 分 类 现 象 作 用 机 制 静力作用 静风载引起的内力和变形 平均风的静风压产生的阻力、升力和力矩作用 静力不稳定 扭转发散 静（扭转）力矩作用 横向屈曲 静阻力作用 动力作用 抖振（紊流风响应） 限幅振动 紊流风作用 自激 振动 涡 振 旋涡脱落引起的涡激力作用 驰 振 单自由度 发散振动 自激力的气动负阻尼效应— 阻尼驱动 扭转颤振 古典耦合颤振 二自由度 自激力的气动刚度驱动 风对桥梁的作用分类 桥梁抗风设计应遵守如下原则： 1. 在桥梁设计使用年限内，桥位所在区域可能出现的最大风速下，结构不应发生毁坏性的自激发散振动。 2. 在设计风荷载并与其他作用的组合下，结构应具有规定的强度和刚度，并不应发生静力失稳。 3. 结构非破坏性风致振动的振幅应满足行车安全、结构疲劳和行车舒适度的要求。 4. 结构的抗风能力可通过气动措施、结构措施和机械措施予以提高。 第三章 斜拉桥的计算 第三章 斜拉桥的计算 第三章 斜拉桥的计算 斜拉桥计算中的若干问题处理： 1．拉索的模拟 2．截面的处理和应力计算 3．预应力钢束的处理 4. 温度次内力计算 5. 徐变次内力计算 1．拉索的模拟 只需将单元抗弯惯矩取小。如果需考虑索单元的非线性，在计算中采用Ernst公式计入缆索垂度的影响。 第三章 斜拉桥的计算 2．截面的处理和应力计算 对于箱形主梁，程序将各种不同的构件截面等效为工字型截面。 主梁剪力滞后效应较明显，计算应力时应该考虑截面面积和惯性矩的折减；采用全截面计算应力是偏于不安全。 第三章 斜拉桥的计算 图示箱梁在计算应力时要采用有效截面特性计算（考虑各腹板附近的顶板和底板的有效宽度），可将箱梁等效为几个并列的工字梁计算应力（空间计算是需要）。 3．预应力钢束的处理 通常先根据施工方法确定预应力损失，然后将预应力转化为等效荷载来计算。 求得预应力等效荷载后，就和其他荷载相同方法计算预应力引起的内力和位移，求得的内力为最终综合内力。 也可以采用 降温来模拟施加的预应力： 第三章 斜拉桥的计算 4. 温度次内力计算 温度效应可归结为两种情况：年温差；日照温差 1）年温差：计算时以合龙温度为起点，考虑年最高气温和最低气温两种不利情况影响。 第三章 斜拉桥的计算 2）日照温差：主梁上、下缘，索塔左、右侧及拉索温度变化量均是不同的，一般情况下，索塔左右侧的日照温差均取±5℃，其间温度梯度按线性分布。 拉索与主梁、索塔间的温差取±10℃～±15℃。 温度效应次内力的计算过程： 求出外界温度变化引起的单元等效结点荷载向量； 将各单元的结点荷载向量转换为总体坐标的结点荷载； 计算结构因温度而产生