南京長(zhǎng)江二橋輔助索減振效果分析
365TRANBBS交通站365jt.com史家鈞 黃繼民
365交通站365jt.com（同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系）
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365交通站365jt.com[摘要]建設(shè)中的南京長(zhǎng)江第二大橋南汊橋的主橋?yàn)橹骺?28m的鋼箱梁斜拉橋，原TRANBBS施工圖TRANBBS設(shè)計(jì)中采用每一索面拉4對(duì)輔助索輔助索的下端錨固于橋面的方案來減少主索的振動(dòng)。本文針對(duì)南京長(zhǎng)江二橋的具體情況在對(duì)安裝輔助索后的索網(wǎng)體系進(jìn)行動(dòng)力特性計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)輔助索的減振效來進(jìn)行了分析；對(duì)輔助索道數(shù)的選擇、輔助索預(yù)張力的確定方法提出了建議；并對(duì)輔助索預(yù)張力對(duì)主索索力與主索橫向位移的影響進(jìn)行估計(jì)。
365交通站365jt.com關(guān)鍵詞 斜拉索振動(dòng) 輔助索 減振 南京長(zhǎng)江二橋
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365交通站365jt.com一、分析模型與動(dòng)力分析結(jié)果
365交通站365jt.com為了對(duì)輔助索的減振效果有一個(gè)全面透徹的了解，首先必須對(duì)安裝輔助索后由輔助索和主索形成的索網(wǎng)體系的動(dòng)力特性有一個(gè)全面透徹的了解。了解了索網(wǎng)的動(dòng)力特性，再根據(jù)至今掌握的常見的斜拉索振動(dòng)激勵(lì)機(jī)制，就可以對(duì)輔助索的減振效果作出分析評(píng)價(jià)。
365交通站365jt.coml.分析模型
365交通站365jt.com分析模型采用河跨半個(gè)索面的20根斜拉索，假定斜拉索的兩端支承于剛性支座。斜拉索的橫截面積、每延米的質(zhì)量、索力、索長(zhǎng)等均采用設(shè)計(jì)值，輔助索采用4根7φ5鍍鋅鋼絲外加PE保護(hù)管的形式。為了對(duì)施工圖設(shè)計(jì)中4道輔助索的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)，分析時(shí)假定輔助索的道數(shù)分別為2，3，4，5道四種情況，分別如圖1（a），（b），（C）和（d）所示。
365交通站365jt.com2.動(dòng)力分析結(jié)果
365交通站365jt.com不同道數(shù)輔助索形成的索網(wǎng)的前五階頻率如表1所示，4道輔助索時(shí)各階頻率對(duì)應(yīng)的振型如圖2。
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365交通站365jt.com二、輔助索的減振效果分析
365交通站365jt.com如圖1所示的輔助索布置方式，輔助索起著改變斜拉索結(jié)構(gòu)特性的作用。這主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先，輔助索將多根斜拉索連接成一個(gè)索網(wǎng)體系，使原本獨(dú)立的各單根斜拉索相互聯(lián)系。當(dāng)拉索發(fā)生振動(dòng)時(shí)，各拉索首先發(fā)生整體振動(dòng)，呈現(xiàn)出整體振動(dòng)的特性。這種整體特性是組成索網(wǎng)體系的各拉索某種平均特性的反映，如河跨最長(zhǎng)索的基頻為 0.3635Hz，
365交通站365jt.com最短索的基頻為 1.0256Hz。當(dāng)用兩道輔助索將斜拉索聯(lián)成索網(wǎng)時(shí)，索網(wǎng)的基頻為0.6963Hz，介于最長(zhǎng)索與最短索的頻率之間。當(dāng)然，索網(wǎng)整體振動(dòng)的振動(dòng)特性除了與組成索網(wǎng)的各斜拉索的特性有關(guān)外，還與輔助索的道數(shù)、每道輔助索本身的軸向剛度等因素有關(guān)。輔助索改變斜拉索結(jié)構(gòu)特性的作用還表現(xiàn)在另一個(gè)方面，這就是在輔助索與斜拉索的連接處形成了對(duì)斜拉索來說是彈性支承的特點(diǎn)。特別是當(dāng)輔助索的軸向剛度足夠大時(shí)，原來的斜拉索就在這些連接點(diǎn)被固定住。這樣，輔助索的作用就相當(dāng)于把原來長(zhǎng)度較長(zhǎng)的索變成多段長(zhǎng)度較短的索段。索網(wǎng)的動(dòng)力特性分析結(jié)果表明，當(dāng)某根拉索的某一索段發(fā)生振動(dòng)時(shí)，相鄰索段可以靜止不動(dòng)，這一現(xiàn)象表明各索段的振動(dòng)具有相對(duì)獨(dú)立性。
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