
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
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文檔簡(jiǎn)介
廣西交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
《大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范》
編制說(shuō)明
一、任務(wù)來(lái)源、起草單位、主要起草人
(一)任務(wù)來(lái)源
根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳關(guān)于下達(dá)2023年度廣西交通
運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目計(jì)劃的通知》(桂交科教發(fā)〔2023〕208號(hào)),《大跨
橋梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范》列入2023年廣西交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目計(jì)劃,
項(xiàng)目編號(hào)為:2023-34。
根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)市場(chǎng)監(jiān)管局關(guān)于下達(dá)2023年廣西地方標(biāo)
準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知》(桂市監(jiān)函〔2023〕2257號(hào)),由廣西壯
族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳提出,廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司、同濟(jì)大學(xué)、
廣西新發(fā)展交通集團(tuán)有限公司、柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司共同起
草的《大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范》被批準(zhǔn)立項(xiàng)為廣西地方標(biāo)準(zhǔn),項(xiàng)
目編號(hào)為:2023-1502。
(二)起草單位和主要起草人
廣西交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范》項(xiàng)目任務(wù)
下達(dá)后,廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司成立了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組,制定了
標(biāo)準(zhǔn)編寫方案,明確任務(wù)職責(zé),確定工作技術(shù)路線,開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)研制工
作,具體標(biāo)準(zhǔn)編制工作由同濟(jì)大學(xué)、廣西新發(fā)展交通集團(tuán)有限公司、
柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司相關(guān)人員配合。
主編單位:廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司。
參編單位:同濟(jì)大學(xué)、廣西新發(fā)展交通集團(tuán)有限公司、柳州歐維
1
姆機(jī)械股份有限公司。
本標(biāo)準(zhǔn)編制人員組成:孫利民、黃德耕(項(xiàng)目負(fù)責(zé)人)、韋勇克、
陳林、何志芬、鄒易清、黃洪葳、商從晉、夏燁、廖宸鋒、周勇
狄、趙林、劉夢(mèng)麟、覃磊、陳鑫、歐鷗、狄方殿、陳淵釗、
黎棟家、王紅偉、黃永玖、黃志權(quán)、陳啟嬋、羅富元、劉展行
本標(biāo)準(zhǔn)編制分工:
1)廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司:標(biāo)準(zhǔn)主編單位,全面負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)
立項(xiàng)、編寫、修改和評(píng)審,以及協(xié)調(diào)各單位的分工,協(xié)調(diào)經(jīng)費(fèi)的分配
和使用,為標(biāo)準(zhǔn)編制工作提供經(jīng)費(fèi)和編寫人員等條件和機(jī)制保障;標(biāo)
準(zhǔn)編制工作的組織和管理;組織起草單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)各階段材料進(jìn)行內(nèi)部
技術(shù)審核;承擔(dān):第1章范圍、第2章規(guī)范性引用文件、第3章術(shù)語(yǔ)
和定義、第4章總則、第5章索的動(dòng)力特性、第6章減振目標(biāo)、第8
章索阻尼器檢測(cè)技術(shù)要求的編寫工作,并對(duì)所編寫標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)的編寫質(zhì)
量和進(jìn)度負(fù)責(zé);保證標(biāo)準(zhǔn)總體的質(zhì)量和進(jìn)度;標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后的日常解釋
和實(shí)施意見(jiàn)反饋收集。
2)同濟(jì)大學(xué):標(biāo)準(zhǔn)參編單位,負(fù)責(zé)編寫標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容,
配合標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)、修改和評(píng)審等工作,為標(biāo)準(zhǔn)編制工作提供參編人員
等條件和機(jī)制保障;配合主編單位落實(shí)完成各階段工作,并派出參編
人員參加各階段評(píng)審會(huì)議;承擔(dān):第5章索的動(dòng)力特性、第6章減振
目標(biāo)、第7章減振設(shè)計(jì)、第8章索阻尼器檢測(cè)技術(shù)要求、附錄的編寫
工作,并對(duì)所編寫標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)的編寫質(zhì)量和進(jìn)度負(fù)責(zé)。
3)廣西新發(fā)展交通集團(tuán)有限公司:標(biāo)準(zhǔn)參編單位,負(fù)責(zé)調(diào)研拉
吊索振動(dòng)、阻尼以及索阻尼器等關(guān)鍵數(shù)據(jù)資料,參與配合標(biāo)準(zhǔn)編寫、
修改和評(píng)審工作,為標(biāo)準(zhǔn)編制工作提供經(jīng)費(fèi)和參編人員等條件和機(jī)制
2
保障;配合主編單位落實(shí)完成各階段工作,并派出參編人員參加各階
段評(píng)審會(huì)議;承擔(dān):第6章減振目標(biāo)、附錄的編寫工作,并對(duì)所編寫
標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)的編寫質(zhì)量和進(jìn)度負(fù)責(zé)。
4)柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司:標(biāo)準(zhǔn)參編單位,負(fù)責(zé)國(guó)內(nèi)外
拉吊索減振設(shè)計(jì)技術(shù)資料調(diào)研工作和必要的試驗(yàn)工作,參與配合標(biāo)準(zhǔn)
編寫、修改和評(píng)審工作,為標(biāo)準(zhǔn)編制工作提供經(jīng)費(fèi)和參編人員等條件
和機(jī)制保障;配合主編單位落實(shí)完成各階段工作,并派出參編人員參
加各階段評(píng)審會(huì)議;承擔(dān):第7章減振設(shè)計(jì)、第8章索阻尼器檢測(cè)技
術(shù)要求的編寫工作,并對(duì)所編寫標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)的編寫質(zhì)量和進(jìn)度負(fù)責(zé)。
主要起草人及參與編制標(biāo)準(zhǔn)分工情況如下:
姓名職稱工作單位參與編制標(biāo)準(zhǔn)分工情況
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)全面協(xié)調(diào)和管理整
教授級(jí)廣西交通設(shè)計(jì)集個(gè)標(biāo)準(zhǔn)編寫和評(píng)審等的各個(gè)階段和
黃德耕
高工團(tuán)有限公司環(huán)節(jié),主持項(xiàng)目組會(huì)議,進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)
度管理和風(fēng)險(xiǎn)控制等。
技術(shù)負(fù)責(zé)人:負(fù)責(zé)制定技術(shù)方案,指
導(dǎo)技術(shù)實(shí)施,協(xié)調(diào)技術(shù)交流和保證技
孫利民教授同濟(jì)大學(xué)術(shù)質(zhì)量。對(duì)編寫小組內(nèi)部各階段材料
進(jìn)行審核及統(tǒng)稿,負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)編制各階
段總體匯報(bào)工作。
負(fù)責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)編寫工作,制定標(biāo)
教授級(jí)廣西新發(fā)展交通
韋勇克準(zhǔn)編寫計(jì)劃和進(jìn)度,監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)編寫質(zhì)
高工集團(tuán)有限公司
量。
負(fù)責(zé)擬定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu),確定
標(biāo)準(zhǔn)編寫的框架,協(xié)調(diào)編寫小組的工
陳林副教授同濟(jì)大學(xué)
作,起草標(biāo)準(zhǔn)的主要部分,并組織其
他成員的審稿和修改工作。
3
姓名職稱工作單位參與編制標(biāo)準(zhǔn)分工情況
提供針對(duì)具體技術(shù)領(lǐng)域的建議和意
教授級(jí)廣西交通設(shè)計(jì)集
何志芬見(jiàn),并進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)和討論,
高工團(tuán)有限公司
參與標(biāo)準(zhǔn)編寫材料的審核
教授級(jí)柳州歐維姆機(jī)械負(fù)責(zé)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)研和分析,為
鄒易清
高工股份有限公司標(biāo)準(zhǔn)制定提供技術(shù)支持和理論基礎(chǔ)。
副研究完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
黃洪葳同濟(jì)大學(xué)
員第7章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
提供針對(duì)具體技術(shù)領(lǐng)域的建議和意
教授級(jí)廣西交通設(shè)計(jì)集
商從晉見(jiàn),并進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)和討論,
高工團(tuán)有限公司
參與標(biāo)準(zhǔn)編寫材料的審核
完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
夏燁副教授同濟(jì)大學(xué)
第8章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
提供針對(duì)具體技術(shù)領(lǐng)域的建議和意
教授級(jí)廣西交通設(shè)計(jì)集
廖宸鋒見(jiàn),并進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)和討論,
高工團(tuán)有限公司
參與標(biāo)準(zhǔn)編寫材料的審核
正高級(jí)廣西新發(fā)展交通負(fù)責(zé)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草稿進(jìn)行審閱和修改,確
周勇狄
工程師集團(tuán)有限公司保文本格式規(guī)范,用詞準(zhǔn)確。
完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
趙林教授同濟(jì)大學(xué)
第6章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文件的管理和維護(hù),包括標(biāo)
高級(jí)工廣西交通設(shè)計(jì)集準(zhǔn)的資料收集、整理和歸檔,保證標(biāo)
劉夢(mèng)麟
程師團(tuán)有限公司準(zhǔn)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的修改和
更新進(jìn)行記錄和跟蹤。
參與項(xiàng)目調(diào)研,完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工
高級(jí)工柳州歐維姆機(jī)械
覃磊作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的第8章內(nèi)容進(jìn)行編
程師股份有限公司
制和完善
高級(jí)工廣西交通設(shè)計(jì)集完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
陳鑫
程師團(tuán)有限公司第8章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
歐鷗高級(jí)工廣西新發(fā)展交通完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
4
姓名職稱工作單位參與編制標(biāo)準(zhǔn)分工情況
程師集團(tuán)有限公司第6章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
狄方殿講師同濟(jì)大學(xué)
第5章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
副研究柳州歐維姆機(jī)械完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
陳淵釗
員股份有限公司第7章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
高級(jí)工廣西交通設(shè)計(jì)集完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
黎棟家
程師團(tuán)有限公司第6章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
高級(jí)工廣西新發(fā)展交通完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
王紅偉
程師集團(tuán)有限公司附錄內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
參與項(xiàng)目調(diào)研,完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工
高級(jí)工柳州歐維姆機(jī)械
黃永玖作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的第8章內(nèi)容進(jìn)行編
程師股份有限公司
制和完善
柳州歐維姆機(jī)械完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
黃志權(quán)工程師
股份有限公司第7章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
廣西交通設(shè)計(jì)集完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
陳啟嬋工程師
團(tuán)有限公司第5章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
廣西交通設(shè)計(jì)集完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
蔡柱冰工程師
團(tuán)有限公司第1-4章內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
完成標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作,主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的
劉展行無(wú)同濟(jì)大學(xué)
附錄內(nèi)容進(jìn)行編制和完善
二、制定標(biāo)準(zhǔn)的必要性和意義
我國(guó)是一個(gè)橋梁大國(guó)。21世紀(jì)以來(lái),首座建成的跨徑超過(guò)1000m
的斜拉橋?yàn)橹袊?guó)的主跨1088m的跨越長(zhǎng)江的蘇通長(zhǎng)江公路大橋。幾乎
在同一時(shí)期,在中國(guó)香港建成了主跨1018m的香港昂船洲大橋。而后,
世界范圍內(nèi)又建成多座千米級(jí)別的斜拉橋。截至目前,世界范圍內(nèi)建
成的跨徑超過(guò)800m的17座斜拉橋中,在中國(guó)的斜拉橋有13座,如
表1.1-1所示。除此之外,我國(guó)目前橋梁的跨徑還在不斷取得突破,
5
預(yù)計(jì)2024年建成通車的常泰長(zhǎng)江大橋的跨度將創(chuàng)造新的斜拉橋跨徑
記錄:1176m,斜拉索的長(zhǎng)度將首次突破600m達(dá)到633m;在建馬鞍
山公鐵兩用長(zhǎng)江大橋的最長(zhǎng)拉索將達(dá)到649m。圖1.1-1展示了隨著
斜拉橋的跨度發(fā)展,斜拉索的長(zhǎng)度增大。
表1.1-1主跨超過(guò)800m的斜拉橋主要技術(shù)參數(shù)
序號(hào)橋名國(guó)家主跨(m)最大索長(zhǎng)(m)拉索數(shù)竣工年份
1俄羅斯島大橋俄羅斯1104579.81682012
2滬蘇通長(zhǎng)江公路大橋中國(guó)1092578.04322020
3蘇通長(zhǎng)江公路大橋中國(guó)1088577.02722008
4昂船洲大橋中國(guó)香港1018540.02242009
5武漢青山長(zhǎng)江大橋中國(guó)938503.42522021
6鄂東長(zhǎng)江大橋中國(guó)926494.02402010
7嘉魚長(zhǎng)江大橋中國(guó)920494.62552019
8多多羅大橋日本890462.01681999
9諾曼底大橋法國(guó)856460.01841995
10池州長(zhǎng)江大橋中國(guó)828440.02162019
11石首長(zhǎng)江大橋中國(guó)820440.12082019
12九江長(zhǎng)江公路大橋中國(guó)818440.82162013
13荊岳長(zhǎng)江大橋中國(guó)816432.02082010
14武穴長(zhǎng)江公路大橋中國(guó)808442.02082021
15蕪湖長(zhǎng)江二橋中國(guó)806-3922017
16仁川大橋韓國(guó)800419.02082009
17鴨池河大橋中國(guó)800424.61922016
18常泰長(zhǎng)江大橋中國(guó)1176633.03122024
19觀音寺長(zhǎng)江大橋中國(guó)1160610.53202026
20馬鞍山長(zhǎng)江公鐵大橋中國(guó)1120x2649.06602025
圖1.1-1斜拉橋跨度和斜拉索長(zhǎng)度的發(fā)展
在現(xiàn)代斜拉橋上較多采用平行鋼絲斜拉索和鋼絞線斜拉索。平行
6
鋼絲與鋼絞線拉索由于構(gòu)造特點(diǎn)不同可能具有不同的結(jié)構(gòu)阻尼,有報(bào)
告稱鋼絞線拉索的風(fēng)致振動(dòng)問(wèn)題不像平行鋼絲拉索那么突出,推測(cè)可
能是由于前者具有更大的結(jié)構(gòu)阻尼,但目前尚未見(jiàn)試驗(yàn)或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)直
接支持這一推測(cè)。拉索的結(jié)構(gòu)阻尼還受錨固端的邊界條件影響,準(zhǔn)確
地估計(jì)其阻尼值比較困難。日本的一些實(shí)橋斜拉索的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,
阻尼大小與拉索類型之間未發(fā)現(xiàn)有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。兩種拉索采用的
減振措施均相同,即阻尼器、氣動(dòng)措施、輔助索或它們的組合。目前
有過(guò)工程應(yīng)用的阻尼器類型,其效果與拉索的類型無(wú)關(guān),即無(wú)論對(duì)平
行鋼絲拉索或鋼絞線拉索都可適用。平行鋼絲拉索在日本采用較多,
相應(yīng)的減振措施產(chǎn)品已較成熟并有許多工程應(yīng)用實(shí)例。
除了斜拉索長(zhǎng)度增加以外,斜拉索的錨固端結(jié)構(gòu)和安裝位置的設(shè)
計(jì)也在發(fā)展。早期的斜拉橋例如昂船洲大橋的斜拉索錨固在主梁的底
部,蘇通大橋的斜拉索錨固在箱梁的內(nèi)部,近期建成的公鐵大橋的斜
拉索多采用錨拉板結(jié)構(gòu),斜拉索梁端錨點(diǎn)設(shè)計(jì)在橋面以上,例如滬蘇
通長(zhǎng)江公鐵大橋和常泰長(zhǎng)江大橋。另一方面,斜拉索塔端的錨固也有
所變化,例如在建常泰長(zhǎng)江大橋的斜拉索在塔端交叉錨固,塔內(nèi)斜拉
索長(zhǎng)度大且塔內(nèi)有空腔,方便在塔端安裝阻尼器減振。如圖1.1-2所
示。
(a)錨管式索梁錨固結(jié)構(gòu)(b)錨箱式索梁錨固結(jié)構(gòu)(c)錨拉板索梁錨固結(jié)構(gòu)
圖1.1-2斜拉索典型兩端錨固形式
斜拉索是細(xì)長(zhǎng)輕柔結(jié)構(gòu),基頻低、模態(tài)豐富并且固有阻尼低。因
7
此在環(huán)境激勵(lì)下容易出現(xiàn)多種類型的振動(dòng),已知的振動(dòng)類型包括渦激
振動(dòng)、馳振、風(fēng)雨激振、尾流振動(dòng)、抖振、參數(shù)振動(dòng)、線性內(nèi)部共振
以及索梁耦合振動(dòng)等。在實(shí)際工程中,觀測(cè)到較多的振動(dòng)類型為渦激
振動(dòng)、風(fēng)雨激振以及裹冰馳振等。其中渦激振動(dòng)的發(fā)生概率較大,振
動(dòng)的振幅有限,但振動(dòng)頻率和振型階次十分豐富,振動(dòng)頻率可能超過(guò)
10Hz。風(fēng)雨激振則是由于斜拉索表面的雨線改變了拉索的氣動(dòng)外形,
從而引起拉索產(chǎn)生低頻大幅振動(dòng);斜拉索表面積冰后,會(huì)導(dǎo)致斷面氣
動(dòng)穩(wěn)定性變差,也會(huì)導(dǎo)致大幅斜拉索振動(dòng)。
隨著斜拉橋的普及和發(fā)展,斜拉索的數(shù)量和長(zhǎng)度迅速增加(最長(zhǎng)
超過(guò)600m),斜拉索振動(dòng)問(wèn)題更加顯著,并且對(duì)斜拉索以及附屬結(jié)構(gòu)
造成了直接或者間接的損壞。如圖1.1-3所示,大幅振動(dòng)對(duì)斜拉索
自身的長(zhǎng)期安全構(gòu)成威脅,可能導(dǎo)致斜拉索與相鄰構(gòu)件發(fā)生碰撞,拉
索保護(hù)套受損,錨固區(qū)構(gòu)件發(fā)生變形和損壞,PuenteReal橋、
Saint-Nazaire橋、ZarateBrazoLargo橋、Dubrovnik橋、KapShui
Mun橋、VeteransMemorial橋、FredHarman橋和International
Guadiana橋等多座斜拉橋的拉索體系都曾由于拉索的大幅振動(dòng)而受
損。國(guó)內(nèi)的許多橋梁在過(guò)去曾出現(xiàn)過(guò)異常振動(dòng)導(dǎo)致橋梁航道關(guān)閉和附
屬構(gòu)件破壞的情況。例如,楊浦大橋曾在1994年和1995年兩年內(nèi),
先后三次因拉索的振動(dòng)導(dǎo)致拉索減振器脫落。
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(a)振動(dòng)導(dǎo)致相鄰索碰撞護(hù)套受損:DubrovnikBridge
(b)索振導(dǎo)致塔端導(dǎo)管固定螺栓松動(dòng)脫落:DubrovnikBridge
(c)索振導(dǎo)致梁端導(dǎo)管斷裂:FredHarmanBridge
圖1.1-3斜拉橋拉索振動(dòng)導(dǎo)致索防護(hù)系統(tǒng)損壞
這些斜拉索或防護(hù)構(gòu)件的破損會(huì)加劇拉索及錨固部位的腐蝕,同
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時(shí)斜拉索的持續(xù)振動(dòng)容易導(dǎo)致鋼絲和錨固構(gòu)件的疲勞斷裂,危害到整
座橋梁的使用能力和壽命。斜拉索的大幅振動(dòng)還會(huì)帶來(lái)強(qiáng)烈的視覺(jué)沖
擊,帶來(lái)路人和駕駛?cè)藛T對(duì)橋梁安全的懷疑,造成負(fù)面的社會(huì)影響。
同時(shí),高頻索振動(dòng)導(dǎo)致附屬部件松動(dòng),松動(dòng)部分會(huì)在索振動(dòng)中發(fā)出噪
音,同樣帶來(lái)使用者的不安和恐慌。因此,需要對(duì)索的振動(dòng)進(jìn)行控制,
保障斜拉橋的安全性和適用性。
由于拉索振動(dòng)的復(fù)雜性及其危害,拉索減振仍然是橋梁工程中的
重要研究方向,也被認(rèn)為是大跨度橋梁發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)之一。常見(jiàn)
抑制拉索振動(dòng)的理念有三種,即消除內(nèi)部激勵(lì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、減少外部
激勵(lì)的空氣動(dòng)力學(xué)策略以及使用機(jī)械裝置的振動(dòng)能量耗散/吸收。該
研究方向在結(jié)構(gòu)工程、風(fēng)工程和振動(dòng)控制等領(lǐng)域引起了極大的興趣。
與其他結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題不同,拉索振動(dòng)具有其獨(dú)特性,包括各種激勵(lì)機(jī)
制和在較寬易振頻帶內(nèi)的索多種振動(dòng)模態(tài)。這導(dǎo)致拉索減振問(wèn)題具有
挑戰(zhàn)性,同時(shí)在實(shí)際橋梁工程設(shè)計(jì)和維護(hù)中有重大需求。在此背景下,
拉索振動(dòng)控制在過(guò)去幾十年中得到了廣泛的關(guān)注,并得到了系統(tǒng)性研
究。當(dāng)前,已有一些關(guān)于拉索振動(dòng)與控制的綜述性著作。
結(jié)合文獻(xiàn)研究和工程實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)隨著斜拉索長(zhǎng)度的增加,斜拉索
振動(dòng)控制面臨著如下的挑戰(zhàn):
(1)易振模態(tài)多
一般認(rèn)為風(fēng)雨振容易出現(xiàn)于索振動(dòng)頻率低于3Hz的模態(tài)。斜拉
索隨著長(zhǎng)度的增加,基頻降低,使得3Hz一下模態(tài)數(shù)量增多,即在
風(fēng)雨振控制設(shè)計(jì)中的目標(biāo)模態(tài)增多。以蘇通長(zhǎng)江大橋兩根長(zhǎng)度分別為
338m和577m的索為例,其基頻分別為0.36Hz和0.22Hz,對(duì)應(yīng)3Hz
以下對(duì)風(fēng)雨激勵(lì)敏感的模態(tài)分別為7階和14階,如圖1.1-4所示。
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圖1.1-4不同長(zhǎng)度斜拉索易出現(xiàn)風(fēng)雨振模態(tài)階數(shù)示例
(2)起振風(fēng)速低
渦激共振的風(fēng)速與頻率呈線性關(guān)系,根據(jù)渦激共振條件可以得到
上述338m和577m拉索在12m/s風(fēng)速范圍內(nèi),可能出現(xiàn)的模態(tài)階數(shù)
分別為40階和超過(guò)60階。對(duì)于577m拉索,40階渦激共振對(duì)應(yīng)的
風(fēng)速僅為8m/s左右,導(dǎo)致高階渦振出現(xiàn)的概率大幅增加,如圖1.1-5
所示。例如,蘇通大橋通車十年間,采用傳統(tǒng)梁端一處安裝阻尼器的
長(zhǎng)索較為頻繁的觀測(cè)到了高頻的渦振,滬蘇通長(zhǎng)江公鐵大橋2020年
通車后,長(zhǎng)索因觀測(cè)到高階渦振而增加了減振錘,在韓國(guó)的一座大跨
度斜拉橋上也觀測(cè)到了高階渦振問(wèn)題。
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圖1.1-5不同長(zhǎng)度斜拉索易出現(xiàn)渦振模態(tài)階數(shù)示例
(3)固有阻尼低
斜拉索的固有阻尼比一般低于0.0005。統(tǒng)計(jì)近年來(lái)的測(cè)試數(shù)據(jù),
長(zhǎng)索固有阻尼呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。此外,隨著振動(dòng)模態(tài)階數(shù)的增大,索
固有阻尼同樣呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。
(4)附加阻尼難
為達(dá)到有效抑制振動(dòng)需要的阻尼值,要求阻尼器具有一定的安裝
高度。長(zhǎng)索阻尼器一般安裝在2.5%索總長(zhǎng)附近,隨著索長(zhǎng)增大,阻
尼器的實(shí)際安裝高度增加,帶來(lái)了美觀性以及檢修維護(hù)等問(wèn)題。同時(shí),
由于更多斜拉橋采用了錨拉板錨固結(jié)構(gòu),導(dǎo)致梁端安裝的阻尼器的高
度進(jìn)一步增大。對(duì)于密索區(qū)域,還可能出現(xiàn)拉索阻尼器支架設(shè)置位置
與相鄰拉索錨固位置干擾的情況。
大跨斜拉橋的斜拉索一般都需要采取減振措施。常用措施包括氣
動(dòng)措施和在索端附近安裝阻尼器,主要針對(duì)頻率在3.0Hz以下的風(fēng)
雨激振。如上所述,隨著拉索長(zhǎng)度的增加,具有振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的模態(tài)劇增,
斜拉索的易振模態(tài)更多、阻尼器的相對(duì)安裝距離更近,實(shí)現(xiàn)全模態(tài)高
阻尼減振的挑戰(zhàn)性更大。同時(shí),考慮到不同橋梁采用的索錨固形式不
同,需要多種不同減振措施進(jìn)行組合,結(jié)合斜拉索梁端和塔端的錨固
型式實(shí)施。
可見(jiàn),超長(zhǎng)拉索的減振面臨著更大的挑戰(zhàn),并且千米級(jí)橋梁斜拉
索的振動(dòng)出現(xiàn)了新的問(wèn)題。近期,隨著交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)、“一帶一路”
等國(guó)家重大戰(zhàn)略的提出,交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高速發(fā)展,橋梁作為交通
基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工程,大跨橋梁建設(shè)需求旺盛,2021~2025年全
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世界在建和規(guī)劃主跨500m以上斜拉橋有45座。廣西壯族自治區(qū)是第
一批交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)試點(diǎn)地區(qū),廣西壯族自治區(qū)“十四五”規(guī)劃提出加
快交通強(qiáng)區(qū)建設(shè),廣西壯族自治區(qū)交通建設(shè)也將迎來(lái)爆發(fā)式發(fā)展機(jī)
會(huì)。
廣西壯族自治區(qū)目前已建成最大跨度斜拉橋主跨為450m,在建
的最大跨度斜拉橋主跨已達(dá)到618m。廣西壯族自治區(qū)境內(nèi)大跨度拱
橋眾多,300m跨度以上的拱橋達(dá)15座,包括目前世界最大跨度的拱
橋——平南三橋(主跨575m);在建世界第三大跨徑的鋼管混凝土拱
橋——樂(lè)望紅水河特大橋(主跨528m)。而且,廣西壯族自治區(qū)的拱
橋多采用中承式體系,利用吊索連接主梁和拱圈。目前,廣西壯族自
治區(qū)正在建設(shè)主跨1098m的懸索橋——龍門跨海大橋,另外已建成的
懸索橋包括主跨420m的南寧市良慶大橋、主跨410m的南寧市英華大
橋、主跨380m的紅光大橋等??梢灶A(yù)見(jiàn),隨著航道提級(jí)以及交通建
設(shè)向山區(qū)延伸,廣西壯族自治區(qū)區(qū)內(nèi)大跨徑以及主跨500m以上的超
大跨徑橋梁將越來(lái)越多,其中纜索承重橋梁因其大跨徑能力和美觀性
在交通基礎(chǔ)建設(shè)中將被廣泛使用。
在這種背景下,本標(biāo)準(zhǔn)的編寫將有效助力廣西壯族自治區(qū)區(qū)內(nèi)大
跨橋梁拉/吊索減振體系的高水平設(shè)計(jì)、高質(zhì)量建設(shè),并有望在進(jìn)一
步總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果的基礎(chǔ)上提升為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而提高
國(guó)內(nèi)大跨橋梁拉/吊索減振體系總體建設(shè)水平。
基于上述背景,結(jié)合目前國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)及大跨橋梁建設(shè)狀況,編
制《大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范》這本專門性行業(yè)規(guī)范顯得尤為必要
和緊迫,本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)今后大跨橋梁結(jié)構(gòu)的拉索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、日常監(jiān)測(cè)和檢
測(cè)以及振動(dòng)控制方面具有重大意義。主要體現(xiàn)在:
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(1)本標(biāo)準(zhǔn)的編制是應(yīng)對(duì)纜索承重橋關(guān)鍵承力構(gòu)件的振動(dòng)問(wèn)題
的需要
作為纜索承重橋關(guān)鍵承力構(gòu)件的拉/吊索,其索長(zhǎng)隨塔高和梁跨
增加(如,主跨1088米的蘇通大橋斜拉索長(zhǎng)度達(dá)到577米,主跨1990
米的日本明石海峽大橋吊索長(zhǎng)度超過(guò)200米)。拉/吊索抗彎剛度小、
固有阻尼極低,振動(dòng)呈現(xiàn)低風(fēng)速起振、多模態(tài)寬頻和多激振機(jī)理等特
征。而且,其振動(dòng)問(wèn)題從施工階段開(kāi)始伴隨著整個(gè)橋梁生命期,是橋
梁設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)中的關(guān)鍵難題。同時(shí),目前我國(guó)正在向橋梁強(qiáng)國(guó)發(fā)展,
纜索橋梁的跨度還在創(chuàng)造新的記錄,在建的最大跨度三塔斜拉橋拉索
長(zhǎng)度已達(dá)到650m,最大跨度懸索橋的吊索長(zhǎng)度超過(guò)250m,超長(zhǎng)拉/
吊索對(duì)振動(dòng)控制技術(shù)提出了新挑戰(zhàn)。
斜拉橋的拉索易出現(xiàn)頻率在1Hz至3Hz間的風(fēng)雨振動(dòng),在索表
面結(jié)冰的情況下出現(xiàn)裹冰馳振,振幅能達(dá)到索直徑的數(shù)倍;斜拉索和
拱橋、懸索橋的吊索均易在常遇風(fēng)速下出現(xiàn)高頻渦振;此外,吊索通
常采用多股的形式,多股索間的氣動(dòng)干擾、索—塔間的氣動(dòng)干擾,導(dǎo)
致吊索振動(dòng)的情況在實(shí)際工程中多次出現(xiàn),例如日本明石海峽大橋和
我國(guó)的西堠門大橋的吊索等。大幅低頻振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致索間碰撞和錨固件
損壞并帶來(lái)大眾恐慌,高頻小幅振動(dòng)引起的拉索疲勞損傷同樣不容忽
視,會(huì)引起索端附屬構(gòu)件等的快速磨損破壞,造成拉索防水密封失效
和疲勞損傷積累。
(2)本標(biāo)準(zhǔn)的編制是為了滿足整理大跨徑斜拉橋以及廣西壯族
自治區(qū)區(qū)內(nèi)一系列重大橋梁工程中應(yīng)用成功經(jīng)驗(yàn)的需要
目前技術(shù)已成功應(yīng)用于世界最早兩座千米級(jí)斜拉橋:蘇通大橋和
昂船洲大橋,率先解決了困擾蘇通大橋十余年的高階渦振難題,并擬
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在世界最大跨徑斜拉橋——常泰長(zhǎng)江大橋進(jìn)行應(yīng)用,支撐了我國(guó)多項(xiàng)
破紀(jì)錄重大工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng),助推“一帶一路”沿線國(guó)家橋梁建設(shè),
實(shí)現(xiàn)橋梁減振技術(shù)進(jìn)口到出口的轉(zhuǎn)變。
在廣西壯族自治區(qū)區(qū)內(nèi),項(xiàng)目組研究成果也成功應(yīng)用于系列重大
橋梁工程,取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。其中包括,廣西壯族自治區(qū)
在建最大跨度斜拉橋——武忻路武宣黔江特大橋(主跨618m混合梁
斜拉橋)、廣西壯族自治區(qū)已建成最大跨度斜拉橋——荔玉路平南相
思洲大橋(主跨450m組合梁斜拉橋)、藤縣西江二橋(主跨450m組
合-混合梁斜拉橋)、南寧市五象大橋(主跨300m鋼箱梁斜拉橋)、南
寧外環(huán)高速公路大沖邕江特大橋(主跨332m高低塔混凝土斜拉橋)、
百色市東合大橋(主跨190m預(yù)應(yīng)力混凝土獨(dú)塔雙索面斜拉橋)、樂(lè)望
紅水河特大橋(主跨528m中承式鋼管混凝土拱橋)、馬灘紅水河大橋
(主跨336m中承式鋼管混凝土拱橋)、沙尾左江特大橋(主跨340m
中承式鋼管混凝土桁架提籃拱橋)以及橫州大橋(主跨400m鋼箱梁
懸索橋)等。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),已建成的大跨橋梁工程拉/吊索減振效果
良好。
(3)本標(biāo)準(zhǔn)的編制是解決現(xiàn)有國(guó)際拉索標(biāo)準(zhǔn)中不足,滿足我國(guó)
向橋梁強(qiáng)國(guó)發(fā)展的需要
抗風(fēng)減振技術(shù)已經(jīng)寫入國(guó)際拉索三大標(biāo)準(zhǔn)(PTI、fib和CIP),
是國(guó)際橋梁工程招標(biāo)必備技術(shù)門檻,并且和拉索體系共同招標(biāo)采購(gòu)。
但是,在拉索抗風(fēng)減振目標(biāo)方面存在模糊不清的問(wèn)題,如沒(méi)有抑制振
動(dòng)的目標(biāo)模態(tài)的描述等;并且隨著拉索長(zhǎng)度突破600m(在建常泰大
橋最長(zhǎng)拉索633m,在建馬鞍山公鐵兩用橋最長(zhǎng)拉索650m),原有拉索
減振目標(biāo)和設(shè)計(jì)不能完全抑制拉索的振動(dòng),例如,在蘇通大橋首次發(fā)
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現(xiàn)(在滬蘇通大橋再次發(fā)現(xiàn)):當(dāng)拉索超過(guò)300米,采用傳統(tǒng)減振措
施仍出現(xiàn)高階渦振,頻率高達(dá)10Hz(40階)。廣西壯族自治區(qū)在建
的最大跨度斜拉橋——武忻路武宣黔江特大橋(主跨618m混合梁斜
拉橋)有12根拉索長(zhǎng)度超過(guò)300m,也同樣存在上述拉索減振問(wèn)題;
廣西壯族自治區(qū)在建的拱橋和懸索橋的吊索長(zhǎng)度接近200m。隨著廣
西壯族自治區(qū)橋梁建設(shè)往更大跨度發(fā)展,此類問(wèn)題將越來(lái)越普遍。同
時(shí),國(guó)內(nèi)越來(lái)越重視高質(zhì)量發(fā)展,抗風(fēng)減振技術(shù)逐漸要求和拉索體系
統(tǒng)一采購(gòu)。并且,國(guó)內(nèi)一大批大跨橋梁拉/吊索減振系統(tǒng)面臨更換升
級(jí)的需求(蘇通大橋于2019年完成更換升級(jí)),而國(guó)內(nèi)外尚缺乏有效
滿足上述需求的大跨橋梁拉/吊索減振設(shè)計(jì)規(guī)范。
(4)本標(biāo)準(zhǔn)的編制是提出創(chuàng)新應(yīng)對(duì)策略,以解決工程中實(shí)際問(wèn)
題的需要
目前拉/吊索減振設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包含于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)
國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,未能覆蓋拉索減振設(shè)計(jì)尤其是減振阻尼器的多參
數(shù)影響,同時(shí)未能納入近年來(lái)研發(fā)的關(guān)于拉索高階渦振控制的技術(shù)參
數(shù)。在此背景下,本項(xiàng)目旨在彌補(bǔ)上述不足,提出以下三種應(yīng)對(duì)策略:
(1)拉索不同位置分布設(shè)置阻尼器的設(shè)計(jì):同端內(nèi)外置阻尼器
和兩端設(shè)置阻尼器的情況。由于拉索長(zhǎng)度的增加,安裝阻尼器位置受
限,同時(shí)減振目標(biāo)模態(tài)增多,因此在兩個(gè)、多個(gè)位置設(shè)置阻尼器將成
為必須。本標(biāo)準(zhǔn)首次增加此項(xiàng)內(nèi)容。項(xiàng)目組發(fā)明了長(zhǎng)索同端分布雙阻
尼器協(xié)同振控技術(shù),抑制常見(jiàn)風(fēng)速下超長(zhǎng)索高低頻振動(dòng),高階渦振幅
值降低90%,于2020年在蘇通大橋上實(shí)施完成,解決了困擾蘇通大
橋10余年的長(zhǎng)索高階渦振難題。實(shí)現(xiàn)高低頻段振控“無(wú)盲點(diǎn)”。目前,
該技術(shù)正在常泰大橋使用。
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(2)關(guān)于減振裝置行程的設(shè)計(jì):本標(biāo)準(zhǔn)將首次考慮整橋變形時(shí)
阻尼器的變形,對(duì)阻尼器的行程設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)定,防止阻尼器達(dá)到行程
破壞。項(xiàng)目組2019年在蘇通大橋上監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),超長(zhǎng)索在主梁變形時(shí)
索端阻尼器的變形幅度達(dá)到4cm,遠(yuǎn)超過(guò)索振動(dòng)引起的阻尼器變形幅
度。
(3)慣質(zhì)阻尼器和負(fù)剛度阻尼器的設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目組較早提出
的慣性質(zhì)量和負(fù)剛度裝置提升阻尼器效果的方法,開(kāi)展了廣泛的理論
和實(shí)驗(yàn)研究,本標(biāo)準(zhǔn)將納入考慮慣性質(zhì)量和負(fù)剛度效果的阻尼器設(shè)計(jì)
方法。
三、主要起草過(guò)程
(一)成立標(biāo)準(zhǔn)編寫組,召開(kāi)編寫組第一次工作會(huì)議
第一次工作會(huì)議主要內(nèi)容包括:(1)主編單位廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)
有限公司籌建編寫組,明確主編人員和參編人員的職責(zé)和分工。(2)
建立編寫單位內(nèi)部審查制度。(3)學(xué)習(xí)有關(guān)政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)化制度文
件。(4)研究起草標(biāo)準(zhǔn)工作大綱和編制大綱。(5)形成第一次工作會(huì)
會(huì)議紀(jì)要。
(二)收集整理文獻(xiàn)資料
(1)收集、調(diào)查國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和報(bào)告情況???/p>
風(fēng)減振技術(shù)已經(jīng)寫入國(guó)際拉索三大標(biāo)準(zhǔn)(PTI、fib和CIP),是國(guó)際
橋梁工程招標(biāo)必備技術(shù)門檻,并且和拉索體系共同招標(biāo)采購(gòu)。但是,
在拉索抗風(fēng)減振目標(biāo)方面存在模糊不清的問(wèn)題,例如對(duì)抑制風(fēng)雨振的
目標(biāo)模態(tài)的描述等;并且隨著拉索長(zhǎng)度突破600m,原有拉索減振目
標(biāo)和設(shè)計(jì)不能完全抑制拉索的振動(dòng)。因此,對(duì)國(guó)內(nèi)外拉索相關(guān)減振標(biāo)
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準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)研和整理,分析目前大跨橋梁拉索/吊索減振設(shè)計(jì)規(guī)范中亟
需進(jìn)一步分析和研究的關(guān)鍵問(wèn)題。
(2)整理區(qū)內(nèi)外相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)
準(zhǔn)及其他成果資料。對(duì)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T
3360-01-2018),《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T3365-01-2020),《斜
拉索外置式黏滯阻尼器》(JT/T1038-2016),《斜拉橋鋼絞線拉索減
振設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB34/T3705-2020),《斜拉橋拉索減振設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
(DB32/T1365-2009)等拉索相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,編制小組進(jìn)行討論分
析,找出其中論述不充分或值得商榷的地方進(jìn)行優(yōu)化。
(三)研討確定標(biāo)準(zhǔn)主體內(nèi)容
標(biāo)準(zhǔn)編制工作組在對(duì)收集的資料進(jìn)行整理研究之后,召開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)
編制會(huì)議,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的整體框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵性內(nèi)
容進(jìn)行了初步探討。經(jīng)過(guò)研究,標(biāo)準(zhǔn)的主體內(nèi)容確定為范圍、規(guī)范性
引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、總則、索的振動(dòng)特性、減振目標(biāo)、減振設(shè)計(jì)、
索阻尼器檢測(cè)技術(shù)要求、附錄。
(四)調(diào)研修改形成征求意見(jiàn)初稿
為確保本標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作有序開(kāi)展,編寫工作組在前期大量的研
究工作的基礎(chǔ)上,于2023年8月中旬完成了《大跨橋梁拉索減振設(shè)
計(jì)規(guī)范》的編制大綱和工作大綱,并經(jīng)內(nèi)部評(píng)審討論后,于2023年
9月18日召開(kāi)了大綱外部評(píng)審會(huì),評(píng)審會(huì)針對(duì)大綱共提出了5條建
議和意見(jiàn)。根據(jù)大綱評(píng)審專家的意見(jiàn),以修改完善后的大綱作為項(xiàng)目
的工作指導(dǎo),編寫工作組開(kāi)展了標(biāo)準(zhǔn)正式的編寫工作,并于2024年
18
1月完成了征求意見(jiàn)初稿,于2024年2月3日召開(kāi)征求意見(jiàn)初稿討
論會(huì),對(duì)征求意見(jiàn)初稿進(jìn)行會(huì)審,根據(jù)會(huì)審意見(jiàn)修改后形成征求意見(jiàn)
稿。
四、制定標(biāo)準(zhǔn)的原則和依據(jù),與現(xiàn)行法律、法規(guī)的關(guān)系與有關(guān)國(guó)家標(biāo)
準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)情況
(一)標(biāo)準(zhǔn)制定原則
本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循國(guó)家、行業(yè)和廣西壯族自治區(qū)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的
規(guī)定。編寫工作組充分調(diào)研了國(guó)內(nèi)外及廣西壯族自治區(qū)目前大跨橋梁
拉索減振設(shè)計(jì)的實(shí)際案例、數(shù)據(jù)資料及研究成果,研究和分析了國(guó)內(nèi)
外及壯族自治區(qū)大跨橋梁拉索減振技術(shù)的現(xiàn)狀,以及國(guó)內(nèi)外大跨橋梁
拉索減振技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù)的應(yīng)用狀況。經(jīng)過(guò)編寫工作組成員
討論,確定標(biāo)準(zhǔn)編制遵循以下基本原則:
(1)客觀性原則。
實(shí)事求是,一切從實(shí)際情況出發(fā)。既充分考慮實(shí)際需要,也充分
考慮經(jīng)費(fèi)保障能力。充分利用一切力量調(diào)查收集已有資料,抓住重點(diǎn),
為編制工作做好鋪墊。
(2)科學(xué)性原則。
加強(qiáng)、促進(jìn)和引導(dǎo)大跨橋梁勘察、設(shè)計(jì)、施工的基礎(chǔ)性和應(yīng)用性
研究,在技術(shù)上采納成熟的理論、方法及材料,確保編制出的標(biāo)準(zhǔn)科
學(xué)合理,符合我國(guó)目前的技術(shù)現(xiàn)狀。
(3)實(shí)用性原則。
開(kāi)闊思路,立足于調(diào)研大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)
19
適當(dāng)吸取國(guó)外及相關(guān)行業(yè)經(jīng)驗(yàn),解決大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)深度不足
的問(wèn)題,便于技術(shù)和管理人員使用規(guī)范。
(4)安全環(huán)保原則。
全面吸納、采用有利于降低施工和運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)、有利于保護(hù)生
態(tài)環(huán)境的技術(shù)措施和成功經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)大跨橋梁建設(shè)安全、結(jié)構(gòu)可靠,
并對(duì)工程當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境影響降低到最小。
(5)可操作性原則。
搭建相對(duì)完善、易用的大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)技術(shù)框架,對(duì)大跨
橋梁拉索減振設(shè)計(jì)中有利于提升質(zhì)量和提高效率,保證安全、耐久和
人體健康,促進(jìn)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)等方面的指標(biāo)、方法等提出具有
操作性的要求或規(guī)定。
(6)協(xié)調(diào)性原則。
進(jìn)一步深入研究與本標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)的上位標(biāo)準(zhǔn)、下位標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)
容,確保本標(biāo)準(zhǔn)與關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致,在實(shí)施過(guò)程中不出現(xiàn)沖突。
(二)標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行法律、法規(guī)的關(guān)系,與有關(guān)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的
協(xié)調(diào)情況
查閱全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái),本標(biāo)準(zhǔn)編寫時(shí)參考的主要工程
標(biāo)準(zhǔn)有5部,詳見(jiàn)表3.1-1?!皹?biāo)準(zhǔn)編制組承諾:本標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容符合
國(guó)家相關(guān)法律法規(guī),技術(shù)要求不低于強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要
求,與相關(guān)的國(guó)家、行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致,標(biāo)準(zhǔn)的編寫符合GB/T
1.1-2020的要求?!?/p>
表3.1-1大跨橋梁拉索減振相關(guān)規(guī)范一覽表
序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)類型
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序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)類型
1公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG/T3360-01-2018行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
2公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范JTG/T3365-01-2020行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
3斜拉索外置式黏滯阻尼器JT/T1038-2016行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
4斜拉橋鋼絞線拉索減振設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB34/T3705-2020安徽地方標(biāo)準(zhǔn)
5斜拉橋拉索減振設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB32/T1365-2009江蘇地方標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)調(diào)研,《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T3360-01-2018)和
《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T3365-01-2020)對(duì)拉/吊索減振做了
一些規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)將在上述基礎(chǔ)上,完善以下重要內(nèi)容,經(jīng)過(guò)在廣西
壯族自治區(qū)橋梁工程中的實(shí)踐驗(yàn)證,后期有望上升為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為全
國(guó)范圍內(nèi)的纜索橋梁拉/吊索減振設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
標(biāo)準(zhǔn)編制組承諾:本標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容符合國(guó)家相關(guān)法律法規(guī),技術(shù)要
求不低于強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要求,與相關(guān)的國(guó)家、行業(yè)推薦
性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致,標(biāo)準(zhǔn)的編寫符合GB/T1.1-2020的要求。
五、主要條款的說(shuō)明,主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、試驗(yàn)驗(yàn)證的論述
廣西交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范》主要章節(jié)
內(nèi)容包括:范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、總則、索的振動(dòng)特
性、減振目標(biāo)、減振設(shè)計(jì)、索阻尼器檢測(cè)技術(shù)要求、附錄。
編寫工作組充分調(diào)研了國(guó)內(nèi)外及廣西壯族自治區(qū)大跨橋梁拉索
減振設(shè)計(jì)的實(shí)際案例、數(shù)據(jù)資料及研究成果,研究和分析了國(guó)內(nèi)外及
廣西壯族自治區(qū)大跨橋梁拉索減振技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的現(xiàn)狀,以及國(guó)
內(nèi)外大跨橋梁拉索減振技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù)的應(yīng)用狀況。在此基
礎(chǔ)上結(jié)合廣西壯族自治區(qū)大跨橋梁拉索減振工作經(jīng)驗(yàn),形成了廣西壯
族自治區(qū)大跨橋梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范。
21
1.標(biāo)準(zhǔn)名稱
為保證標(biāo)準(zhǔn)的全面性和針對(duì)性,計(jì)劃申請(qǐng)的標(biāo)準(zhǔn)名稱為《大跨橋
梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范》。本標(biāo)準(zhǔn)名稱一方面界定了其應(yīng)用范圍為大跨
橋梁,另一方面限定了其應(yīng)用對(duì)象為橋梁拉索的減振技術(shù)。
2.范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了橋梁拉索減振設(shè)計(jì)規(guī)范的術(shù)語(yǔ)、定義、總則,以及
拉索動(dòng)力特性、易起振風(fēng)速、減振設(shè)計(jì)目標(biāo)、阻尼器技術(shù)參數(shù)和測(cè)試
驗(yàn)收要求。
3.術(shù)語(yǔ)和定義
本章界定了大跨橋梁拉索減振技術(shù)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義。其中,雷
諾數(shù)、Strouhal數(shù)、Scruton數(shù)等術(shù)語(yǔ)來(lái)源于《拉索減振設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
(DB32/T1365-2009);風(fēng)雨激振、尾流馳振、參數(shù)共振等術(shù)語(yǔ)來(lái)源
于《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T3360-01-2018)。
4.基本規(guī)定
本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的條款使用于斜拉索和吊索的減振設(shè)計(jì),其他拉索
結(jié)構(gòu)可參考使用。斜拉索和吊索是纜索承重橋梁的重要受力構(gòu)件,斜
拉索的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其在施工過(guò)程及成橋運(yùn)營(yíng)階段發(fā)生振動(dòng)的可能性,
并對(duì)振動(dòng)的影響進(jìn)行分析。作用在索上的風(fēng)荷載可引起索的振動(dòng)。除
此外,還要考慮其他結(jié)構(gòu)(梁、塔)動(dòng)力反應(yīng)引起拉索振動(dòng)的可能性。
設(shè)計(jì)尤其要重視自激振動(dòng)。斜拉索應(yīng)避免其發(fā)生自激振動(dòng),當(dāng)斜拉索
滿足本標(biāo)準(zhǔn)條文規(guī)定的拉索發(fā)生自激振動(dòng)的條件時(shí),必須采用減振措
施控制斜拉索的振動(dòng)。斜拉索所采用減振措施應(yīng)根據(jù)由斜拉橋的結(jié)構(gòu)
特點(diǎn)、場(chǎng)地環(huán)境條件,以及斜拉索的力學(xué)參數(shù)、幾何參數(shù)等情況綜合
22
確定。斜拉索應(yīng)建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng),定期對(duì)索振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。尤其在主要
大風(fēng)期間監(jiān)測(cè)拉索是否發(fā)生過(guò)大的風(fēng)致振動(dòng)。橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)制定
預(yù)案,斜拉索發(fā)生不可預(yù)見(jiàn)的振動(dòng)時(shí),在施工和成橋階段可實(shí)施振動(dòng)
控制措施。
5.索的動(dòng)力特性計(jì)算
第5.1條:對(duì)于需要誠(chéng)振設(shè)計(jì)的斜拉索,宜采用小垂度索理論計(jì)
算垂度、垂度參數(shù)以及索振動(dòng)特性分析計(jì)算得到垂度參數(shù)小于1的可
以按照張緊弦理論分析;垂直吊索的動(dòng)力特性按張緊弦理論計(jì)算分
析。拉索計(jì)算動(dòng)力特性時(shí)索長(zhǎng)一般取拉索錨點(diǎn)間距長(zhǎng)度,對(duì)于設(shè)置有
導(dǎo)向器、索導(dǎo)管有灌注填充的等其他限位裝置的,需要修正索長(zhǎng)。對(duì)
于索長(zhǎng)短、直徑大的拉吊索,需要考慮抗彎剛度以及邊界條件的影響,
宜采用試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力測(cè)試等方式識(shí)別獲取準(zhǔn)確的抗彎剛度和邊界
條件信息。
第5.4條:關(guān)于索固有阻尼,斜拉索自身阻尼是減振設(shè)計(jì)的關(guān)鍵
參數(shù),但是其具體的數(shù)值對(duì)不同的索、錨固型式等通常存在差異。根
據(jù)美國(guó)聯(lián)邦公路署的報(bào)告,裸索的固有阻尼(阻尼比)可能在0.05~
1%之間,實(shí)際運(yùn)營(yíng)橋梁的橋梁拉索,其阻尼比在0.1~0.5%之間。國(guó)
際和國(guó)內(nèi)規(guī)范對(duì)索自身阻尼也有不同規(guī)定。CIP規(guī)范規(guī)定:平行鋼絞
線索的阻尼為0.9~1.2%(對(duì)數(shù)衰減率);平行鋼絲和平行鋼絞線加
上柔性護(hù)套:0.6~1.8%(對(duì)數(shù)衰減率);采用砂漿填充的平行鋼絲和
平行鋼絞線:0.05~0.1%;多層鋼絞線索:0.3~0.6%。FIB規(guī)范考
慮:?jiǎn)胃哂蟹雷o(hù)的受拉構(gòu)件0.5~1%(對(duì)數(shù)衰減率);平行鋼絲,
0.1~0.5%;灌砂漿索0.05~0.5%。PTI規(guī)范指出,索自身阻尼比在
0.05%到0.3%之間。我國(guó)的《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦索自身阻
23
尼比取0.1%。本章前文介紹的阻尼測(cè)試方法同樣可以用于獲取斜拉
索的固有阻尼?,F(xiàn)有研究以及筆者均開(kāi)展了大量的斜拉索振動(dòng)試驗(yàn),
發(fā)現(xiàn)索固有阻尼在0.4%以下,隨著頻率的增加,固有阻尼有明顯的
減小趨勢(shì)。
第5.5條:當(dāng)橋梁所在地區(qū)的氣象臺(tái)站具有足夠的連續(xù)風(fēng)速觀測(cè)
數(shù)據(jù)時(shí),可采用當(dāng)?shù)貧庀笳灸曜畲箫L(fēng)速的概率模型計(jì)算基本風(fēng)速,當(dāng)
橋梁所在地區(qū)缺乏風(fēng)速觀測(cè)資料時(shí),基本風(fēng)速按JTGD60-01-2004中
附錄A選取。斜拉索成橋階段的設(shè)計(jì)風(fēng)速和施工階段的設(shè)計(jì)風(fēng)速按
JTGD60-01-2004中3.2、3.3條款確定。斜拉索設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速計(jì)算時(shí)
基準(zhǔn)高度按拉索中點(diǎn)確定。斜拉索的振型可分為索面內(nèi)振動(dòng)和面外振
動(dòng)兩種形式,但是考慮到索面內(nèi)振動(dòng)的復(fù)雜性,面內(nèi)運(yùn)動(dòng)又分成了索
平面內(nèi)反對(duì)稱振動(dòng)和索平面內(nèi)對(duì)稱振動(dòng)兩種形式。
6.減振目標(biāo)
第6.1.2條:斜拉索在正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的振動(dòng)幅值以不超過(guò)
1.0D為宜,最大不能超過(guò)2.0D,D為斜拉索外徑。各類拉索的抗風(fēng)
性能目標(biāo)等級(jí)為I級(jí)時(shí),振幅限值不應(yīng)超過(guò)1/1700。各類拉索的振
幅不宜超過(guò)表1的規(guī)定值。
第6.2.1條:拉索氣動(dòng)減振措施主要通過(guò)改變拉索的斷面形狀,
破壞雨線的形成,使其空氣動(dòng)力學(xué)性能得到改善。為改進(jìn)拉索在風(fēng)或
者風(fēng)和雨作用下的動(dòng)力行為,對(duì)拉索表面處理方式有:a)在拉索外護(hù)
套管表面沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽或凸起肋條;b)在拉索表面打凹孔或凹坑;
c)在拉索表面沿軸向螺旋狀加設(shè)帶狀結(jié)構(gòu)或間隔纏繞帶狀物。表面處
理對(duì)各種動(dòng)力激勵(lì)的影響,以及對(duì)阻力系數(shù)的影響,應(yīng)加以考慮。斜
拉索采用表面處理后,阻力系數(shù)不應(yīng)大于0.8。
24
第6.3.1條:斜拉索風(fēng)雨激振,也被稱為斜拉索雨振,是指在風(fēng)
和雨共同作用的氣候條件下,斜拉橋拉索發(fā)生的一種激烈的大幅振
動(dòng)。由于拉索風(fēng)雨振大幅低頻的特點(diǎn),其成為斜拉索設(shè)計(jì)中首要考慮
的振動(dòng)類型。經(jīng)過(guò)對(duì)大量拉索數(shù)據(jù)的收集和分析,發(fā)現(xiàn)一般使用HDPE
包裹的拉索,其自身振動(dòng)的對(duì)數(shù)衰減率(δ=2πζ)約為0.01,則
其斯柯頓數(shù)約為5,這低于上式中推薦的安全水平,因此需要通過(guò)增
加阻尼提高斯柯頓數(shù)以抑制風(fēng)雨振。抑制面外振動(dòng)的阻尼對(duì)數(shù)衰減率
提升不得低于面內(nèi)振動(dòng)阻尼對(duì)數(shù)衰減率的70%。
第6.4.2條:由于拉索長(zhǎng)度一般在50m到400m之間變化,拉索
的基頻將在0.25~2Hz之間,隨長(zhǎng)度而異。盡管拉索的渦振不像風(fēng)雨
振動(dòng)那樣具有破壞性,但長(zhǎng)期的渦致振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致拉索及其連接構(gòu)件以
及阻尼器等關(guān)鍵部件發(fā)生疲勞損傷,或使得拉索外皮脫落、連接件松
動(dòng),以及阻尼器性能下降。試驗(yàn)研究同樣表明,在鎖定區(qū)域中,隨著
斯柯頓數(shù)的增加,振幅會(huì)減小。而增加拉索的質(zhì)量和阻尼會(huì)提高斯柯
頓數(shù),從而降低振幅。拉索自身的阻尼比會(huì)影響渦激振動(dòng)的振幅。但
通常情況下,斜拉索的固有阻尼比不足以有效抑制渦激振動(dòng),因此需
要額外安裝阻尼器。根據(jù)工程實(shí)踐,拉索的對(duì)數(shù)衰減率δ大約在0.01
到0.015左右時(shí),可以有效地抑制拉索的渦激振動(dòng)。此外,針對(duì)拉索
的渦激振動(dòng)問(wèn)題,還可以采用氣動(dòng)措施進(jìn)行處理,各種氣動(dòng)措施主要
通過(guò)消除旋渦的有規(guī)律脫落來(lái)預(yù)防渦激共振的出現(xiàn)。
第6.5.1條:增加斯柯頓數(shù)或提高拉索的固有頻率都可以增加拉
索尾流馳振的臨界風(fēng)速。提高斯柯頓數(shù)可以通過(guò)增加阻尼來(lái)實(shí)現(xiàn)。而
在拉索上安裝剛性分隔器或連接件可以減少拉索振動(dòng)時(shí)的有效長(zhǎng)度,
25
從而提高固有頻率,提高臨界風(fēng)速。此外,臨界風(fēng)速與斯柯頓數(shù)的平
方根成正比,說(shuō)明增加固有頻率比增加斯柯頓數(shù)更為有效。由于實(shí)際
工程中存在不確定性,為保證斜拉橋的結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定,采用保守的
取值更為穩(wěn)妥。若計(jì)算得到的臨界風(fēng)速較低,則意味著在橋梁的使用
壽命期間,風(fēng)速有較大的概率會(huì)超過(guò)臨界風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速超過(guò)臨界風(fēng)速
時(shí),就可能會(huì)出現(xiàn)尾流馳振現(xiàn)象,影響橋梁的正常使用。因此,在設(shè)
計(jì)階段就應(yīng)采取相應(yīng)的措施避免尾流馳振或抑制其振幅。
第6.6條:當(dāng)軸向激勵(lì)的頻率為斜拉索自振頻率的兩倍左右時(shí),
結(jié)構(gòu)的微小振動(dòng)將會(huì)引起斜拉索張力的變化,并導(dǎo)致斜拉索大振幅的
振動(dòng)。由于斜拉索張力的周期性變化會(huì)使其自振頻率發(fā)生周期性改
變,而頻率是斜拉索的振動(dòng)參數(shù)之一,所以該振動(dòng)被稱為參數(shù)振動(dòng)。
7.減振設(shè)計(jì)
第7.1節(jié):斜拉索的振動(dòng)控制為:限制發(fā)散振動(dòng)、限定拉索振動(dòng)
幅值(適用性和疲勞強(qiáng)度要求)。重點(diǎn)是控制拉索的發(fā)散振動(dòng)。斜拉索
減振措施可采用下列三種之一或其組合:氣動(dòng)措施,附加阻尼裝置,
安裝輔助索。斜拉索布置時(shí),拉索的最小間距不宜小于6倍索直徑。
應(yīng)注意單根拉索或多根拉索在一起時(shí)發(fā)生馳振、風(fēng)雨振的可能性。如
果研究表明這種振動(dòng)可能發(fā)生,則必須采取相應(yīng)的振動(dòng)控制措施。斜
拉索在正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的振動(dòng)幅值以不超過(guò)1.0D為宜,最大不能超
過(guò)2.0D,D為斜拉索外徑。鋼絞線拉索的減振設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本文件
的規(guī)定外,尚應(yīng)符合GB/T30826、JTG/T3360-01的有關(guān)規(guī)定。鋼
絞線拉索振動(dòng)控制的目標(biāo)應(yīng)限制發(fā)散振動(dòng),應(yīng)限制拉索出現(xiàn)馳振和尾
流馳振。鋼絞線拉索振動(dòng)控制目標(biāo)應(yīng)同時(shí)限定非發(fā)散振動(dòng)的振動(dòng)幅
值,應(yīng)控制渦激共振、線性內(nèi)部共振及參數(shù)共振產(chǎn)生的振動(dòng)幅值。鋼
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絞線拉索的減振設(shè)計(jì)可采用氣動(dòng)減振措施、附加阻尼裝置及附加輔助
索減振措施。鋼絞線拉索的減振設(shè)計(jì)措施宜綜合考慮橋梁壽命周期內(nèi)
的抗風(fēng)性能、經(jīng)濟(jì)性、耐久性等要求。
第7.2.1條:針對(duì)風(fēng)雨振控制的螺旋線的構(gòu)造(尺寸、間距)方
面等,以及針對(duì)渦振控制的粗螺旋線的構(gòu)造(尺寸、間距)方面等。
風(fēng)雨振抑制。當(dāng)拉索直徑≤165mm時(shí),螺旋線高1.3mm,寬2mm,纏
繞間距為0.6m,雙螺旋線順時(shí)針纏繞。纏繞螺旋線后,拉索的風(fēng)阻
系數(shù)≤0.7。渦振抑制。采用0.071D線徑的雙螺旋線或三螺旋線,
螺旋線間距為12D螺旋,順時(shí)針纏繞。
第7.3.5條:因各種阻尼器的性能特點(diǎn)、參數(shù)及安裝位置不同,
不宜直接比較它們能提供的拉索阻尼的大小。因此,定義阻尼器提供
的拉索阻尼的實(shí)測(cè)值和設(shè)計(jì)值之比為阻尼器的效率系數(shù),這一系數(shù)能
綜合反映阻尼器的阻尼特性及其連接件的阻尼損失,是一個(gè)重要的設(shè)
計(jì)參數(shù)。根據(jù)拉索一階振動(dòng)的對(duì)數(shù)衰減率計(jì)算阻尼器的一階振動(dòng)效率
系數(shù)。建議單個(gè)阻尼器安裝位置5.0米時(shí)的效率系數(shù)分布在0.5左右,
安裝位置3.0米的效率系數(shù)在0.3左右。定義阻尼器組合效率系數(shù)為同
時(shí)安裝兩處阻尼器時(shí)拉索的阻尼與分別單獨(dú)安裝一處阻尼器時(shí)拉索
阻尼的和之比。在拉索兩端安裝阻尼器時(shí),組合效率系數(shù)接近1.0,
即阻尼效果基本為單獨(dú)安裝一處阻尼器時(shí)阻尼效果的疊加。而在拉索
的同一側(cè)安裝兩處阻尼器時(shí),其組合效率系數(shù)為0.5左右,即約是兩
處阻尼器單獨(dú)安裝的平均值。
8.減振裝置構(gòu)造及連接要求
第8.1條:阻尼器及其連接件尺寸應(yīng)嚴(yán)格和阻尼器支座的尺寸配
27
作,確保阻尼器正常工作。阻尼器連接件以及阻尼器的幾何尺寸和表
面涂裝應(yīng)做具體規(guī)定,表面涂層的耐久性不應(yīng)少于20年。阻尼器生
產(chǎn)商應(yīng)根據(jù)圖紙及技術(shù)規(guī)范要求制定產(chǎn)品制造、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
以及產(chǎn)品安裝、日常養(yǎng)護(hù)方案。阻尼器的制造應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范的
材料和工藝要求進(jìn)行。阻尼器制造商應(yīng)結(jié)合阻尼器及連接件的特殊要
求,提出阻尼器的出廠檢驗(yàn)和質(zhì)量預(yù)檢試驗(yàn)要求。阻尼器制造商應(yīng)提
供阻尼器日常檢查、維修的使用說(shuō)明書。阻尼器應(yīng)有接口與健康監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)相接,對(duì)阻尼器的位移、阻尼力、油缸壓力及振動(dòng)頻率和速度等
參數(shù)作實(shí)時(shí)記錄和跟蹤,以保證阻尼器的工作處于可監(jiān)控狀態(tài)。
第8.1.1條:大多數(shù)阻尼器都能夠在常規(guī)的室溫條件下正常工
作,即在攝氏0至40度之間。這是因?yàn)樵S多工程結(jié)構(gòu)的正常工作環(huán)
境通常在這個(gè)溫度范圍內(nèi)。在寒冷地區(qū)或特殊應(yīng)用中,阻尼器需要能
夠在-65℃低溫條件下正常運(yùn)作。低溫阻尼器可能具有特殊的密封結(jié)
構(gòu)和潤(rùn)滑系統(tǒng),以確保在低于攝氏零度的溫度下仍然能夠提供穩(wěn)定的
性能。有些阻尼器可能需要在特殊的環(huán)境條件下工作,如化工廠、礦
山、海洋等。這些環(huán)境可能涉及到高溫、腐蝕、鹽霧等因素,因此阻
尼器的設(shè)計(jì)需要考慮到這些特殊條件。在選擇阻尼器時(shí),重要的是了
解其生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)規(guī)格和性能參數(shù),特別是關(guān)于適用溫度范圍
的規(guī)定。不同類型的阻尼器和不同的應(yīng)用場(chǎng)景可能對(duì)溫度有不同的要
求,因此需要仔細(xì)考慮工程項(xiàng)目的實(shí)際需求,選擇適用于特定溫度范
圍的阻尼器。
第8.1.2條:阻尼器安裝在拉索上,除了需要滿足附加阻尼的需
求外,還需要滿足安裝和耐久性要求。阻尼器的構(gòu)造要求涉及到其結(jié)
構(gòu)、安裝、連接、密封、材料選擇等方面,以確保其能夠有效地減振
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并長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。以下是阻尼器構(gòu)造要求的一般概述。
9.索阻尼器測(cè)試技術(shù)要求
第9.1.1條:試驗(yàn)機(jī)加載的頻率范圍需要覆蓋0到3Hz,試驗(yàn)機(jī)
位移和出力的采樣頻率需要達(dá)到100Hz以上,對(duì)于高頻加載的工況,
可以增加數(shù)據(jù)采樣頻率。
第9.2.1條:目前主要采用加速度
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