斜拉桥的拉索振动与控制

斜拉桥的拉索振动与控制PDF电子书下载

交通运输

作者：（葡）卡埃塔诺着；张德祥译
出版社：北京：中国建筑工业出版社
出版年份：2012
ISBN：9787112136438
页数：164 页

图书介绍：本书对有关拉索振动的既有知识进行了综述，对拉索振动的主要现象进行了全面阐述，包括与风和雨直接相关的作用（颤振、漩涡分离、尾流效应、雨-风振动），以及通过锚固振动的间接激振作用（外部和参量激振），同时提出了对这些现象所造成影响的评估方法，并用实例加以说明。书中还对拉索振动的控制进行了探讨，并提出了设计被动控制装置的具有当代国际先进水平的研究成果。查看图书目录点击购买PDF全本电子书上一篇：桥梁减震、隔震支座和装置下一篇：国产汽车新技术培训手册 《斜拉桥的拉索振动与控制》目录 标签：斜拉桥斜拉振动控制

第1章概述1

第2章正文的组成2

第3章斜拉桥建设简史3

第4章由风和雨直接引发的振动现象9

4.1斜拉索上的风荷载9

4.1.1浸入均匀流体中的固定圆柱体9

4.1.2浸入湍流中的固定圆柱体13

4.1.3浸入湍流中的移动圆柱体15

4.1.4线性化运动方程16

4.2抖振17

4.3涡激振动18

4.3.1基本特征18

4.3.2振动幅度20

4.4驰振24

4.4.1基本原理24

4.4.2预测及控制措施27

4.5尾流效应28

4.5.1抖振共振28

4.5.2涡激共振29

4.5.3干扰效应29

4.6风雨激振33

4.6.1现象的识别33

4.6.2实验观测34

4.6.3解析和设计模型39

4.6.4失稳机理44

4.6.5风雨激振的其他可变因素46

4.6.6风雨激振实例及预防措施46

4.7阻力危机48

第5章间接激励49

5.1概述49

5.2外部激励50

5.2.1线性模型50

5.2.2拉索的线性响应51

5.2.3非线性模型52

5.3参数激励56

5.3.1一般方程56

5.3.2在斜拉索上的应用59

5.3.3外部/参数激励实例60

5.4拉索与结构的相互作用61

第6章斜拉桥的振动控制63

6.1概述63

6.2振动控制系统63

6.2.1振动的气动控制63

6.2.2振动的结构控制64

6.2.3振动的机械控制65

6.2.4主动控制系统68

6.3最佳被动阻尼器设计69

6.3.1概述69

6.3.2最新研究69

6.3.3问题公式化70

6.3.4实际应用90

第7章案例报告96

7.1斯卡恩圣特大桥（挪威）97

7.2普恩特皇家大桥（西班牙巴达霍斯）98

7.3老兵纪念碑大桥和弗雷德哈尔曼大桥（美国得克萨斯州）100

7.4伊拉兹马斯大桥（荷兰鹿特丹）104

7.5汲水门大桥（中国香港）109

7.6厄勒海峡大桥（丹麦-瑞典）112

7.7乌德瓦拉布隆大桥（瑞典）114

7.8摩擦阻尼器试验116

附录A拉索的变形特征119

A.1目标119

A.2静态性状119

A.2.1一般假定：弹性悬链线119

A.2.2弹性抛物线123

A.2.3数值模型124

附录B拉索动力学的基本原理132

B.1目标132

B.2水平-拉索振动的线性理论132

B.2.1基本假定和平衡方程132

B.2.2固有频率和模态振型133

B.3斜拉索的振动线性理论137

B.3.1简化法137

B.3.2渐近线法137

B.4弯曲刚度效应141

B.4.1紧拉弦法141

B.4.2简化的松垂拉索法141

附录C拉索力和阻尼的评估144

C.1概述144

C.2力评估的方法144

C.2.1用张拉千斤顶直接测量应力144

C.2.2环测力传感器或应变仪在钢绞线上的应用144

C.2.3拉索伸长率的测量145

C.2.4地形测量145

C.2.5振动方法145

C.3基于振动方法的力和阻尼评估146

C.3.1振动弦理论146

C.3.2弯曲和松垂效应147

C.3.3拉索频率的测量147

C.3.4拉索阻尼的估算148

C.3.5实际应用150

参考文献154

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摘要：本文以“斜拉桥的拉索振动与控制.pdf电子书版文档下载”为中心，详细阐述了斜拉桥拉索振动的产生原因、振动特性、振动控制方法以及振动监测技术。通过对该文档的深入分析，旨在为斜拉桥拉索振动问题的研究提供有益的参考。

1、拉索振动产生原因

斜拉桥拉索振动产生的原因主要有两个方面：一是外部因素，如风力、车辆荷载、地震等；二是内部因素，如拉索的固有频率、结构刚度等。外部因素引起的振动称为强迫振动，内部因素引起的振动称为自激振动。

风力是斜拉桥拉索振动的主要外部因素之一。当风速超过一定阈值时，拉索会受到风力的作用，产生振动。风速越大，振动幅度也越大。车辆荷载和地震也会引起拉索振动，但相对而言，其影响较小。

内部因素中，拉索的固有频率和结构刚度是影响振动特性的关键因素。拉索的固有频率越低，结构刚度越小，振动幅度越大。因此，在设计斜拉桥时，需要充分考虑拉索的固有频率和结构刚度，以降低振动幅度。

2、拉索振动特性

斜拉桥拉索振动特性主要包括振动频率、振动幅度、振动模式等。振动频率是指拉索振动的周期性变化，振动幅度是指拉索振动的最大位移，振动模式是指拉索振动的形态。

拉索振动频率与拉索的固有频率有关。当外部激励频率与拉索固有频率接近时，拉索会发生共振，振动幅度急剧增大。因此，在设计斜拉桥时，需要避免拉索固有频率与外部激励频率接近。

振动幅度是衡量拉索振动强度的重要指标。振动幅度过大，可能导致拉索疲劳破坏，影响桥梁的安全性能。因此，在实际工程中，需要采取有效措施控制拉索振动幅度。

振动模式是指拉索振动的形态，主要包括纵向振动、横向振动和扭转振动。不同振动模式对桥梁结构的影响不同，因此在设计过程中，需要综合考虑各种振动模式，以降低振动对桥梁结构的影响。

3、拉索振动控制方法

斜拉桥拉索振动控制方法主要包括被动控制、主动控制和半主动控制。被动控制是通过改变拉索的物理参数或结构形式来降低振动幅度，如增加拉索刚度、改变拉索长度等。主动控制是通过实时监测拉索振动，并施加控制力来抑制振动，如安装阻尼器、振动控制器等。半主动控制是介于被动控制和主动控制之间的一种方法，通过调整控制参数来降低振动幅度。

被动控制方法简单易行，但效果有限。主动控制方法效果显著，但成本较高。半主动控制方法具有较好的经济性和控制效果。

在实际工程中，应根据具体情况选择合适的振动控制方法。对于振动幅度较小的桥梁，可采用被动控制方法；对于振动幅度较大的桥梁，可采用主动控制或半主动控制方法。