一种高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动抑制方法技术

本发明专利技术的一种高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动抑制方法涉及高墩多跨桥梁工程顶推施工技术领域，目的是为了克服现有振动控制方法受制于桥位地理环境、施工工程量大且不够安全稳定的问题，具体步骤如下：步骤一、增设倾斜下拉索；步骤二、设计全桥气弹模型风洞试验下的不同工况；步骤三、根据倾斜下拉索的型号计算倾斜下拉索的刚度，换算得到步骤二全桥气弹模型风洞试验中模拟倾斜下拉索的刚度；步骤四、进行全桥气弹模型风洞试验，得到不同工况的悬臂端抖振位移响应根方差；步骤五、计算得到高墩多跨桥梁结构的应力水平，以评估不同工况下倾斜下拉索的效果，并根据需要选择对应工况下倾斜下拉索设置方式，以抑制高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动。臂段的振动。臂段的振动。

【技术实现步骤摘要】
一种高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动抑制方法


[0001]本专利技术涉及高墩多跨桥梁工程顶推施工


技术介绍

[0002]近年来，随着交通基础设施的进一步发展，越来越多的超长大跨桥梁工程被付诸实施，桥梁工程所要面临的地理环境也愈加复杂和多变，在当前及今后的若干时期内桥梁工程的施工方法和工艺还将面临更多的挑战。而在这其中，顶推施工方法是各类超长、多跨的等截面梁桥的优选施工方案，在顶推施工过程中由风荷载引起的顶推施工悬臂段振动是关键性控制因素。同时，顶推施工的周期随着桥梁总长的增长而增大，在较长的顶推施工周期内大风天及极端风天气出现的概率进一步增加。若在施工过程中没有预备必要的抗风措施，主梁结构因风荷载而产生的过大振动响应将对结构造成永久性损伤，如何制定合理有效的措施来抑制顶推施工桥梁结构的振动响应是广大工程师和研究者们要面对的重要问题。
[0003]目前，国内外的桥梁施工采用了一系列的振动控制结构措施以保障大桥的安全。振动控制结构措施主要是指在工程结构的某些关键位置加设装置、机构或施加外力以调整结构的动力特性或气动性能。目前在施工过程中常采用的临时抗风措施一般有三种：一是在顶推悬臂段加设竖向下拉索，将拉索锚固于地面以限制悬臂段的位移，如加拿大Annacis桥、中国赤石大桥都采用了此类临时抗风措施；二是在悬臂段布设临时支墩以减小悬臂段长度，提高抗风稳定性，如法国Millau Viaduct在顶推施工过程中建造了多个临时钢支架墩以控制施工过程中的风致振动；三是在桥面加设临时拉索塔架，张拉斜拉索以提高结构刚度。在这些措施中，第一种竖向下拉索措施受制于桥位地理环境，当桥位遇环境复杂的江、河时施工困难；第二种临时支墩措施同样受制于地理条件，同时施工工程量大、成本高；第三种桥面拉索塔架增加了施工过程中的结构附加荷载，在顶推过程中会对结构受力产生不利影响。因此，急需要一种施工成本小、摆脱桥位环境依赖、安全稳定且有效的临时结构抗风措施以降低顶推施工悬臂段风致振动响应。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有振动控制方法受制于桥位地理环境、施工工程量大且不够安全稳定的问题，提供了一种高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动抑制方法。
[0005]本专利技术的一种高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动抑制方法，具体步骤如下：
[0006]步骤一、增设倾斜下拉索，并通过倾斜下拉索将高墩多跨桥梁的顶推悬臂段与邻近的桥墩连接；
[0007]步骤二、比较不同刚度的倾斜下拉索在桥墩上不同锚固位置处的动力特性情况，同时计算张拉倾斜下拉索后为结构带来的附加内力大小，以设计全桥气弹模型风洞试验下的不同工况；
[0008]步骤三、根据步骤一中增设的倾斜下拉索的型号计算倾斜下拉索的刚度，换算得
到步骤二全桥气弹模型风洞试验中模拟倾斜下拉索的刚度；模拟倾斜下拉索为弹簧；
[0009]步骤四、进行高墩多跨连续梁桥顶推施工期最大单悬臂施工状态下的全桥气弹模型风洞试验，在大气边界层紊流场最不利风偏角0度情况下，进行高墩多跨桥梁在设计风速下的风致振动位移响应测量，分别得到增设倾斜下拉索状态下不同工况的悬臂端抖振位移响应根方差；
[0010]步骤五、根据悬臂端位移响应根方差，计算得到高墩多跨桥梁结构的应力水平，以评估不同工况下倾斜下拉索的效果，并根据需要选择对应工况下倾斜下拉索设置方式，以抑制高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动。
[0011]进一步地，步骤四中，在钢导梁悬臂端布置竖向激光位移计测点，并通过激光位移计进行高墩多跨桥梁在设计风速下的风致振动位移响应测量。
[0012]进一步地，工况包括工况一和工况二；
[0013]工况一中，倾斜下拉索在桥墩上锚固位置为距离主梁底部0.58H处；
[0014]工况二中，倾斜下拉索在桥墩上锚固位置为距离主梁底部0.27H处；
[0015]其中，H为桥墩高度。
[0016]进一步地，工况一和工况二中，倾斜下拉索在顶推悬臂段上的锚固位置为距离顶推悬臂段和邻近的桥墩固定点的0.8L处；
[0017]其中，L为顶推悬臂段的长度。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1、将顶推悬臂段与邻近桥墩锚固连接，构建自平衡体系，有效增强结构刚度，抑制了顶推悬臂段的竖向抖振位移响应；
[0020]2、与传统的桥梁施工临时抗风措施相比，本方法不受桥位地理环境条件限制，利用高墩多跨桥梁顶推施工的结构特性，适用性更强。为复杂桥位环境下高墩多跨桥梁顶推施工提供了一种可靠的临时抗风措施。
[0021]3、与现有的桥梁施工临时抗风措施相比，本方法对结构产生的不利附加荷载更小。
[0022]4、与传统的桥梁施工临时抗风措施相比，本方法的施工成本较低，易于在顶推施工中的各桥跨间转换，且能够在不利风环境中快速起效。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的方法中倾斜下拉索的布置侧视结构示意图；其中，主梁1；钢导梁2(包括于顶推悬臂段)；桥墩3；倾斜下拉索4；
[0024]图2为与图1对应的倾斜下拉索的布置主视结构示意图；
[0025]图3为全桥气弹模型风洞试验中倾斜下拉索的两种工况下的布置侧视结构示意图；
[0026]图4为全桥气弹模型原状态与加设抗风措施后悬臂端竖向位移响应根方差比对折线图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0030]具体实施方式一，本实施方式的一种高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动抑制方法，其特征在于，所述具体步骤如下：
[0031]步骤一、增设倾斜下拉索，并通过倾斜下拉索将高墩多跨桥梁的顶推悬臂段与邻近的桥墩连接；
[0032]步骤二、比较不同刚度的倾斜下拉索在桥墩上不同锚固位置处的动力特性情况，同时计算张拉倾斜下拉索后为结构带来的附加内力大小，以设计全桥气弹模型风洞试验下的不同工况；
[0033]步骤三、根据步骤一中增设的倾斜下拉索的型号计算所述倾斜下拉索的刚度，换算得到步骤二全桥气弹模型风洞试验中模拟倾斜下拉索的刚度；所述模拟倾斜下拉索为弹簧；
[0034]步骤四、进行高墩多跨连续梁桥顶推施工期最大单悬臂施工状态下的全桥气弹模型风洞试验，在大气边界层紊流场最不利风偏角0度情况下，进行高墩多跨桥梁在设计风速下的风致振动位移响应测量，分别得到增设倾斜下拉索状态下不同工况的悬臂端抖振位移响应根方差；
[0035]步骤五、根据所述悬臂端位移响应根方差，计算得到高墩多跨桥梁结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高墩多跨桥梁顶推悬臂段的振动抑制方法，其特征在于，所述具体步骤如下：步骤一、增设倾斜下拉索，并通过倾斜下拉索将高墩多跨桥梁的顶推悬臂段与邻近的桥墩连接；步骤二、比较不同刚度的倾斜下拉索在桥墩上不同锚固位置处的动力特性情况，同时计算张拉倾斜下拉索后为结构带来的附加内力大小，以设计全桥气弹模型风洞试验下的不同工况；步骤三、根据步骤一中增设的倾斜下拉索的型号计算所述倾斜下拉索的刚度，换算得到步骤二全桥气弹模型风洞试验中模拟倾斜下拉索的刚度；所述模拟倾斜下拉索为弹簧；步骤四、进行高墩多跨连续梁桥顶推施工期最大单悬臂施工状态下的全桥气弹模型风洞试验，在大气边界层紊流场最不利风偏角0度情况下，进行高墩多跨桥梁在设计风速下的风致振动位移响应测量，分别得到增设倾斜下拉索状态下不同工况的悬臂端抖振位移响应根方差；步骤五、根据所述悬臂端位移响应根方差，计算得到高墩多跨桥梁结构的应力水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锁，赵健，林再志，程为，史立伟，赵永振，黄以撒，刘志文，林子楠，宋曰建，李晓燕，王峰，
申请(专利权)人：中国铁建大桥工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：