斜拉桥模拟试验平台的振动特性测试及分析
PDF下载 (168)陈 冲,时云飞,刘小锋,陈跃华,张 刚,胡海刚,冯志敏.斜拉桥模拟试验平台的振动特性测试及分析[J].宁波大学学报(理工版),2022,35(2):89-95.DOI:
CHEN Chong,SHI Yunfei,LIU Xiaofeng,CHEN Yuehua,ZHANG Gang,HU Haigang,FENG Zhimin.Vibration characteristics test and analysis of cable-stayed bridge simulation test platform[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2022,35(2):89-95.DOI:
| Title: | Vibration characteristics test and analysis of cable-stayed bridge simulation test platform |
| 作者: | 陈 冲, 时云飞, 刘小锋, 陈跃华, 张 刚, 胡海刚, 冯志敏 |
| Author(s): | CHEN Chong, SHI Yunfei, LIU Xiaofeng, CHEN Yuehua, ZHANG Gang, HU Haigang, FENG Zhimin |
| 关键词: | 斜拉索; 试验模型; 激振器; 试验平台; 阻尼器; 振动特性 |
| Keywords: | cable-stayed; test model; vibrator; test platform; damper; vibration characteristics |
| 分类号: | U446 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 以宁波某跨海大桥为原型, 结合桥梁激励系统、传感器、数据采集处理系统和拉索-阻尼减振系统, 搭建斜拉桥振动试验平台, 并模拟不同车辆载荷及行驶速度工况下的拉索振动响应试验; 同时, 分别利用液压阻尼器和橡胶阻尼器对斜拉索振动的抑制效果进行分析. 结果表明, 斜拉索振动幅度随车辆行驶速度、载重的增加而变大; 橡胶阻尼器对长拉索减振效果明显好于液压阻尼器, 而对中、短斜拉索减振效果的差异性不明显. 试验结果可为斜拉索振动特性研究和阻尼器的工程应用提供参考. |
| Abstract: | Taking a sea crossing bridge in Ningbo as the prototype, a cable-stayed bridge vibration test platform is built by combining the bridge excitation system, sensor and data acquisition and processing system and cable damping vibration reduction system, and its vibration characteristics are tested and analyzed. The vibration response tests of stay cables under different vehicle loads and driving speeds are simulated to analyze and test the suppression effect of hydraulic damper and rubber damper on the vibration of stay cables. The results show that the vibration amplitude of stay cable increases with the increase of vehicle speed and load, and decreases with the decrease of vehicle flow. Under the same working conditions, the damping effect of rubber damper on long stay cable is better than that of hydraulic damper, and there is little difference between the two types of dampers on medium and short stay cables. The test results exhibit reference value for the study of vibration characteristics of stay cables and the engineering application of dampers. |
| 参考文献 /References: | [1] Caracoglia L, Zuo D L. Effectiveness of cable networks of various configurations in suppressing stay-cable vibration[J]. Engineering Structures, 2009, 31(12):2851- 2864. [2] Zuo D L, Jones N P. Interpretation of field observations of wind- and rain-wind-induced stay cable vibrations[J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2010, 98(2):73-87. [3] 项贻强, 吴孙尧, 段元锋. 基于刚度相似原理的斜拉桥模型设计方法[J]. 实验力学, 2010, 25(4):438-444. [4] 陈常松, 颜东煌, 田仲初, 等. 岳阳洞庭湖大桥模型动力相似理论分析[J]. 桥梁建设, 2002, 32(1):48-51. [5] 罗泽辉. 斜拉桥联塔结构行为模型试验研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2009. [6] Zhao Y, Zhou Y J, Sun J. Design of static test model for three-tower cable-stayed self-anchored suspension composed bridge[J]. Advanced Materials Research, 2011, 243/244/245/246/247/248/249:1528-1535. [7] 周林仁, 欧进萍, 杨鸥, 等. 大跨斜拉桥结构健康监测实验室模型试验平台[J]. 实验力学, 2012, 27(6):20-29. [8] 兰惠清, 汝继星, 张平. 相似理论的斜拉索管桥力学特性研究[J]. 石油化工设备, 2013, 42(6):1-5. [9] 孙测世, 康厚军, 赵珧冰, 等. 斜拉索非线性振动跳跃过程实验研究[J]. 固体力学学报, 2015, 36(5):429-435. [10] 王海龙, 刘杰, 王新敏, 等. 建立斜拉桥基准有限元模型的新方法与实现[J]. 振动测试与诊断, 2014, 34(3): 458-462; 588. [11] 詹胜, 徐幼麟, 沈其民, 等. 斜拉桥拉索风雨振动试验新装置[C]//第15届全国结构工程学术会议论文集(第III册). 焦作, 2006:137-142. [12] 张令弥, 刘福强. 大跨径斜拉桥相似模型结构动态特性试验的分离模态法[J]. 振动、测试与诊断, 1999, 19 (2):128-132. [13] 严仁军, 谢吉林, 张海燕, 等. 快速组合火车渡轮模型实验研究[J]. 船舶工程, 2003, 25(3):8-11. [14] 王美, 丁勇, 葛炜 , 等.奉化江大桥结构稳定性有限元分析[J]. 宁波大学学报(理工版), 2011, 24(1):91-94. [15] 付英. 基础激励下桥梁斜拉索振动分析与控制[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2009. [16] 李皓玉. 车辆与路面相互作用下路面结构动力学研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2011. [17] 栾兆兵. 公路路面不平整度引起车辆振动响应分析[J].城市建设理论研究(电子版), 2013(30):22-23. [18] GB7031-1986, 车辆振动输入路面平度表示方法[S]. [19] 郑荣跃, 吕忠达, 许凯明, 等. 宁波招宝山大桥基于模型修正的动力分析[J]. 公路交通科技, 2006, 23(5):52- 56. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2021－05－19. 宁波大学学报（理工版）网址: http://journallg.nbu.edu.cn/ 基金项目: 国家自然科学基金（51675286）; 浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）（2018R405090）. 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/第一作者: 陈冲（1994－）, 男, 安徽滁州人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 斜拉索振动及轮机工程. E-mail: 1142127937@qq.com *通信作者: 冯志敏（1960－）, 男, 浙江宁波人, 博导/教授, 主要研究方向: 海洋结构工程状态监测及控制. E-mail: fengzhimin@nbu.edu.cn |
