斜拉桥拉索风雨激振控制的试验研究

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1、万方数据第31弱1紫同济太索学报“1‰31N20n(．200311JOURNALOFTONGJUNIVERSITY：年月IN。。川¨3斜拉桥拉索风雨激振控制的试验研究杜晓庆，顾明，全涌(同侪大学上术工程防灾国家重点交验室，上海200092)摘要：斜拉轿拉索因其柔度大、质量小、阻尼低的特点，在风雨共同作用下易发生大幅振动，埘斜拉桥的危害极为严重目前，对拉索进行表面形状处理的方法被认为是较为有效的风振控制措施为此在模拟人工降雨条件下，进行了拉索风雨激振和气动控制措施的风洞试验，研究丁多种参数对拉索风雨激振特性的影响，特别研究了降低拉索风雨激

2、振的螺旋线方法．实验结果表明，适当设计螺旋线的高度和螺距可消陈拉索的风雨激振关键词：斜拉桥；拉索；风雨激振；风洞试验；振动控制中围分类号：U44827文献标识码：A文章编号：0253—374X(2003)11—1266—04TestingStudyonControllingRain-windInducedVibrationofCablesofOable—stayedBridgesDUXiao-qing，GUMing，QUANYong(StateKeyl4boratoryforDisasterReductioninCivilh目ⅢrIg，

3、TongjiUniven-ity，sh。g垴200092，ChinajAbstract：Stayedcablesofcable-stayedbnagesarep】metosufferfromrain-wind—inducedvibration，wbichisesp∞allyhan'dultothebriage，duetoitslargetlezdbility，smallrrosgand

4、cardamping．Currently，*treatlTtel_ltofthesurfaceofcablesisconsideredtobeeffec

5、tiveincontmlingwind-inducedx4bration．ThispaperajmstostudythemechanisHlandaerodynamiccontrolnle2dlsofrainvibrafion．Byreprodudngtherainmn4tioninawindtunnel．theeffetusofsevenalparametersantherain-windinduced试bmtionand印i刊edwirescourfferme研sureforcYontmllingthe、8brarionarc,in

6、vestigatedThetestingresultsindicatethatproperh卣ghtandstepofspiraledwiresonthecable’ssurfaceC-qI]effectivelysuppresstherain-wirid-inducedvibmdondcabtes．Keywords：cable-stayedbridge；cable；rain-windinducedvibration；windtunneltest：vibrationeontrol随着跨径不断增大，大跨度斜拉桥越来越柔，拉索也越来越长，因

7、而拉索极易受各种外界激励而发生振动斜拉桥拉索的振动有多种机制，包括由索张力周期性变化引起的参数激振，由旋涡激励引起的涡激共振，由相邻索的干扰引起的尾流驰振，以及在风雨共同作用下的风雨激振．其中，拉索风雨激振振幅最犬，对斜拉桥的危害最为严重国内外已有多座斜拉桥拉索发生强烈风雨激振和拉索由此而损坏的报道¨～“Hikami等⋯在MeikoNishi桥上首次正式报道了斜拉索的风雨激振．近lO余年，各国研究人员对拉索的风雨激振机理及其振动控制措施进行了研究L30J，但由于拉索风雨激振现象涉及流体、气体和固体三态之间的耦合，非常复杂，人们至今尚未完

8、全认识这一振动的机理人们已初步认识到，雨水在拉索表面形成的上水线(在拉索迎风侧上分离点处形成的沿拉索表面向下流动的水流)是拉索风雨激振的根源但上水线是如何激起拉索大幅振动的，人们尚不是十分清楚目前，人们在研究其机制的同时，还通过实骑和理论分析研究其控制措施和方法拉索的风振控制主要有气动措施、阻尼器措施和结构措施l“．气动措施收稿日期：200211—12基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(50178049)；国家杰出青年科学基金资助项目；教育部高等学校骨干教师基金资助项目作者简介：杜晓庆(1973一)，男，江苏无锯人，博士生E—n蛐l

9、：duxiacqlng@sinaeom万方数据第11期杜硗庆，等：斜拉桥拉索风耐激振控制的试验研究—————————————————————————一‘一———————————————————主要有：拉索表