5000米级单叶双曲面空间缆索琼州海峡悬索桥科研(东南大学徐文平)题库.pptVIP

超大跨径空间悬索桥动风颤振稳定性分析研究 (1) 颤振稳定临界风速 分析结论： 4000米级颤振稳定临界风速：空间悬索桥为167m/s,平行悬索桥为30m/s 5000米级颤振稳定临界风速：空间悬索桥为101m/s,平行悬索桥为18m/S 综上所述，单叶双曲面空间缆索体系悬索桥较内敛式空间缆索体系悬索桥和平行缆索体系悬索桥在动风稳定性上有大幅的提高，该新型的空间索网悬索桥有可能成为未来建造3000~5000m级超大跨径海峡悬索桥的一种可行方案。 单叶双曲面空间悬索桥研究成果推广计划 1.单叶双曲面人行天桥 2.江湖峡谷施工临时桥 3.双塔楼过街楼临时支撑桥 近期的试点工程项目计划 全文总结 如何保证超大跨径悬索桥结构具有足够的横向刚度和良好的抗风稳定性，是今后悬索桥发展面临的两大难题。为了改善大跨度悬索桥的抗风稳定性能，课题组提出了单叶双曲面空间缆索体系悬索桥，采用模型试验与有限元分析相结合的方法开展了静动力特性分析研究 ，验证单叶双曲面空间缆索悬索桥相比传统平行缆索悬索桥的优越性。 （1）制作了15m的单叶双曲面空间缆索悬索桥和平行缆索体系对比试验模型，开展了竖向堆载、水平加载、移动铁块荷载试验和模态试验研究。 （2）随着竖向或水平荷载的增加，空间缆索应力呈线性增加，空间缆索索力分配基本均匀，表明空间缆索悬索桥结构具有很强的空间整体性，空间缆索协同工作性强。 （3）随着堆载荷载增加，空间缆索内力不断增加，空间缆索的水平分力参与抵抗水平向荷载，提高了空间悬索桥的水平向抗侧刚度。 （4）空间缆索悬索桥竖向刚度略有提高，横向刚度提高较大，而其抗扭转刚度得到了很大提高，空间悬索桥将具有良好的抗风稳定性能。 （5）以琼州海峡大桥为背景，建立主跨4000m和5000m的单叶双曲面空间缆索体系悬索桥和平行缆索体系悬索桥的有限元对比模型，开展空间悬索桥结构受力特性分析研究，计算表明空间悬索桥具有较好的空间刚度。 （6）悬索桥缆索和加劲梁整体性较好，协同工作能力强，各阶频率都有所提高。平行缆索悬索桥不仅两根分散的主缆是分离的，缆索与加劲梁也是“各自为战”，整体性较差。最重要的是新型的悬索桥扭转振型出现的很晚，空间悬索桥的扭弯频率比要明显大于平行缆索体系悬索桥，大大提高了悬索桥的动力性能。 （7）单叶双曲面空间缆索体系悬索桥的扭弯频率比的大幅度提高，悬索桥的空气静风和动风的稳定性都有很大程度的提高。4000米级空间缆索体系悬索桥的扭转发散临界风速266m/s、平行缆索体系悬索桥的扭转发散临界风速75m/s，空间缆索体系悬索桥颤振临界风速分别为167m/s，平行缆索体系悬索桥的颤振临界风速30m/s 展 望 单叶双曲面空间缆索体系悬索桥具有整体性强、空间刚度大和抗风稳定性好等优点，结合中央开槽措施的流线型钢箱梁截面，可建造4000-5000米级的超大跨径海峡悬索桥，应用前景良好。 （1）单叶双曲面空间缆索悬索桥是一种新型的空间悬索桥，它对当前的施工工艺和施工技术提出了挑战，在施工中遇到各种问题还有待进一步解决。 （2）需要开展钢丝和碳纤维混合缆索空间悬索桥研究，将24根缆索分为二组，其中顺桥方向竖向交叉的四根钢丝缆索作为承担竖向荷载（左右各二根，1点钟连接5点钟，5点钟链接到1点钟），其余20根斜向缆索为碳纤维缆索作为对抗风荷载。 （3）通过风洞试验获取三分力系数，编制多模态颤振分析软件，精确计算空间悬索桥的静风稳定性和动风颤振稳定性的临界风速。 （4）开展斜向碳纤维吊杆带有拉杆阻尼器的空间悬索桥的抗风分析研究。 （5）行车舒适性研究，火车过桥的车桥共振问题，探索提高火车过桥速度的方法。 （6）完善空间悬索桥设计方案，开展试点工程项目计划。 空间悬索桥 施工工艺分析研究（后续工作） 单叶双曲面空间缆索体系悬索桥具有整体性强、空间刚度大和抗风稳定性好等优点，结合中央开槽措施的流线型钢箱梁截面，可建造4000-5000米级的超大跨径海峡悬索桥，应用前景良好。 施工 1、顺桥方向竖向交叉的四根钢丝缆索作为承担竖向荷载（左右各二根，1点钟连接5点钟，5点钟链接到1点钟），配合钢丝竖向吊索，形成桥梁。（解决竖向荷载问题） 2、其余20根斜向缆索为碳纤维缆索作为对抗风荷载，配合带有拉杆阻尼器的斜向碳纤维缆索。（解决抗风扭转荷载问题）。-----抗风加固思维 3、左右设置2对碳纤维空间缆索，连接椭圆钢环梁的最外端，形成抗风“趴开”缆索，控制悬索桥的水平位移。（解决抗风水平位移问题）-----抗风加固思维。 在7-8级大风时候，确保火车能160公里/小时，平稳过大桥。 空间悬索桥 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳