大跨度人行悬索桥动力特性分析Dynamic Characteristic Analysis of Long Span Pedestrian Suspension Bridge
董奎吾,刘世忠,栗振锋,舒春生,郭启文,赵明伟
摘要(Abstract):
由于桥梁结构的动力特性与其结构安全性密切联系,因此对桥梁进行动力特性分析是必要的。以某人行悬索桥为工程背景,使用ANSYS有限元分析软件对桥梁结构进行参数化建模,采用迭代法确定其成桥索力;并对其动力特性进行分析,研究了主缆矢跨比对桥梁自振频率的影响。研究结果表明:采用迭代法可以实现悬索桥成桥索力的确定;该人行悬索桥基频为0.338 Hz,结构的自振频率较低,且振型比较密集;桥梁自振频率随主缆矢跨比减小而增大,实际桥梁设计时可适当减小主缆矢跨比以提高桥梁基频。为人行悬索桥设计提供参考与借鉴。
关键词(KeyWords): 桥梁工程;悬索桥;数值计算;动力特性;主缆矢跨比
基金项目(Foundation): 山西省应用基础研究计划(201901D111271);; 太原科技大学大学生创新创业项目(XJ2019043)
作者(Author): 董奎吾,刘世忠,栗振锋,舒春生,郭启文,赵明伟
参考文献(References):
- [1] 北京市市政工程研究院.城市人行天桥与人行地道技术规范:CJJ 69-1995[S].北京:中国建筑工业出版社,1995.
- [2] TSUEI Y G,YEE ERIC K L.A Method for Modifying Dynamic Properties of Undamped Mechanical Systems[J].Journal of Dynamic Systems,Measurement,and Control,1989,111(3):403-408.
- [3] PEETERS B,VENTURA C E.Comparative Study of Modal Analysis Techniques for Bridge Dynamic Characteristics[J].Mechanical Systems and Signal Processing,2002,17(5):965-988.
- [4] APAYDIN N M,BAS S,HARMANDAR E.Response of the Fatih Sultan Mehmet Suspension Bridge Under Spatially Varying multi-point Earthquake Excitations[J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering,2016,84:44-54.
- [5] SGAMBI L,GARAVALIA E,BASSO N,et al.Monte Carlo Simulation for Seismic Analysis of a Long Span Suspension Bridge[J].Engineering Structures,2014,78:100-111.
- [6] 许永吉,朱三凡,宗周红.环境温度对桥梁结构动力特性影响的试验研究[J].地震工程与工程振动,2007,27(6):119-123.
- [7] 冯文焕.桥梁结构动力特性研究[D].西安:长安大学,2013.
- [8] 于德介.一种结构固有频率与局部振型修改方法[J].机械强度,1998(1):3-5.
- [9] 刘昊苏,董军,杨昀.不同设计参数下矮塔斜拉桥的抗震动力学分析[J].工程力学,2013,30(S1):137-141.
- [10] 马碧波,王良洪,沈锐利.矮寨特大悬索桥地锚索的设计、影响与安装过程分析[J].中外公路,2010,30(6):129-132.
- [11] 吴长青,张志田,吴肖波.抗风缆对人行悬索桥动力特性和静风稳定性的影响[J].桥梁建设,2017,47(3):77-82.
- [12] 康俊涛,袁敏,王同民.大跨径自锚式悬索桥成桥状态动力特性参数分析[J].桥梁建设,2013,43(6):64-70.