大跨桥梁拉索减振设计规范(征求意见稿).docx

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1、ICS9304CCSP33广西壮族自治DB45区地方标准DB45TXXXX-2024大跨桥梁拉索减振设计规范SpecificationforvibrationmitigationdesignofbridgecabIes(征求意见稿)(本草案完成时间:2024.03.05)在提交反愦意见时,请将愚知道的相关专利连同支持性文件一并附上.XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施广西壮族自治区市场监督管理局发布目次前*111范用32规范性引用文件33术语和定义34基本规定4S索动力特性56减振目标67减振设计78减振装置构造及连接要求139减振装置性能与效果测试13IO监测与运维要求14附录A

2、(规范性)拉吊索固有阻尼数据16附录B(规范性垂度参数对长拉吊索频率的影响17附录C(规范性)拉吊雷阻尼器设计公式和数值模里18附录D(规范性阻尼器性能测试方法21附录E规箱性阻尼器疲劳测试方法22附录F(规葩性)阻尼器阻尼效果测试23附录G规范性拉吊索阻尼提取方法24附录11(建议性拉索振动检测记录表26参考文献27-2-a-刖百本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草.请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.木文件由广西壮族自治区交通运输厅提出并宣贯。本文件由广西交通运输标准化技术委员会归口.本文件起草单

3、位:广西交通设计集团有限公司、同济大学、广西新发展交通集团行限公司、柳州欧维姆机械股份有限公司.木文件主要起草人:孙利民、黄娜拼、书勇克、陈林、何忐芬、邹易清、黄洪蕨、商从落、双炸、席哀锋、周勇狄、赵林、刘梦ftt草茄、陈盗.破解、狄方取、陈渊钊、居徐家、王红伟、黄永玖、黄志权、陈敢婵、罗富元、刘展行.大跨桥梁拉索减振设计规范1葩困本文件界定了大踏桥梁拉索然振设计的术语和定义,规定了桥梁拉索减振设计索动力特性、减振目标、减振设计、减振装St构造及连接要求、减振装置性能与效果测试、监测与运维要求本文件适用于广西壮族自治区行政区域内大湾桥梁拉帕索减振设计.2规楚性引用文件下列文件中的内容通过文中的

4、现苞性引用而构成本文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件.仅该11期对应的版本适用于本文件;不注I1.期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单适用于本文件。JTGrr336(-01公路桥梁抗风设计规范DbT1099防振锋技术条件和试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件,a1斯特劳哈尔数Mrouha1.number与湖激振动有关的量纲一参数,在较大的风速范阳内保持常数.az斯科4页数scru(onnumber与拉吊卷质型、阻尼、直径和空气密度相关的一个气动参数,气动措施aerodynamicmeasure通过改变拉吊索断面气动特性抑制拉吊索振动的措施,?A风雨振windrainvi

5、bration风雨共同作用下料拉索出现的振动.涡振vortex-inducedvibration风绕流经过拉吊索后在尾部形成周期性漩涡脱落引起的索振动.地振ga1.1.oping索表面结球枳雪等导致断面气动松定性变主引起的发散振动。?1抖娠buffeting脉动风里起的拉吊索强迫振动,参散振动parametricvibration桥面或索塔振动使得拉吊索轴向拉力发生周期性改变引起的拉吊索的横向振动.4尾流地振wakevibration拉用室位于邻近索、塔及其他构件尾流中出现的振动.3.10面内振动in-p1.ancvibration在拉索所在轻出平面内与索弦i垂直.方向的振动,或是垂宜吊索顺桥

6、向的振动。311面外振动out-of-p1.ancvibration拉索垂直于其所在的肠直平面方向的振动,或是垂点吊索横桥向的振动.a15外置阻尼器externa1.damper采用支架安装的拉吊索阻尼器.a11内置阻尼器interna1.damper以拉吊索3管为支撑,安装在导管内或导管口的拉吊索阻尼器.114减振装置dampingdeviceH1.于拉吊索减振的各类装置总称。115分隔器spacer连接相邻吊索或者吊索索股的刚性连接器.,辅助索cross-1.ie横向连接相邻拉吊索或是相拽吊章与主梁/主塔之间相连的仅承受拉力的构件.a17格力饯形staticprofi1.e拉小索仅在结构自

7、取、预张力以及忸成作用下,产生的线形。车辆、温度和人群作用可以考虑为准静力作用,也会引起索加力线形变化.?IA固有阻尼inherentdamping拉吊索本身固有的阻尼。?14阻尼比dampingratio阻尼系数与临界阻尼系数之比,衣征了结构的阻尼大小,?加对数衰减率1.ogarithmicdecrementdamping在自由娠动衰减曲线中,任意两个相邻振福之比的自然对数.我征了结构的班尼大小.4基本规定A1拉吊索振动应主要考虑由风荷软引起,同时宜考虑其他相连结构(梁、塔)动力响应引发索振动的可能性。A1拉吊索采用的履报措施应根据桥梁的结构特点、场地环境、拉吊索力学参数与几何参数以及悔囚方

8、式等因素综合确定.4?拉吊索M振设计主要针对桥梁运首阶段,若在施工阶段以及成桥后尚未安装减振装汽发生FI测可见振动,应采取临时减振措施.A4拉吊索的气动指66、减振装S1.以及配套支架和连接构件的外观设计应与桥梁结构风格相协调.不应对桥梁整体饿规产生负面影响,A拉吊索M振装置调节对中和对正连接件的设计应便于安装。诚振装置性能应稔定耐久。4A拉吊索施工阶段减振设计应采用索施工阶段几何和结构参数,诚报目标和设计方法与成桥状态战报设计一致,减振方案的选择宜结合成桥减振方案设计,应考虑实施的便利性、可重更利用性和经济性.41桥梁中宜选取代表性拉吊索进行振动监测,定期及在大帼振动事件(例如台风)后及时分

9、析评估拄索以及减振装汽的状态,5索动力特性41一般规定51.1拉吊索动力特性计算时一般取拉吊索锚点间跑长度为计算索长,对于设置有导向器、索导管内有灌注填充材料等其他限位装置情况应对计分索长进行修正.5.1. 2拉吊索振动分析时,可忽略面内外振动之间的相合效应分别独立进行.拉吊索的面外振动以及垂直,吊索的振动分析的计算可不考虑乖度影响。5.1.3 斜拉索面内的垂度参数/采用下式计以#=(neca2f/.-H)直(1式中:1.计算索长,m:g重力加速度.一般收9.82m,s2:m一1.吊索单位长度质尿,kg/m:H索力,N;O索的做角,rad:E一素材弹性模fibPa:A钢纥束枪面枳.m1;1.索

10、静力曲线长度.r=1.1.+:(理产凡5.1.4 当垂度参数乃大于1时,斜拉索面内振动分析应考虑垂度效应对频率以及跳批零减振效果的影响.41索固有阻尼5.2.1拉吊索的冏有阻尼宜采用足尺试验或者实桥测试获取.在缺乏实测数据时,可参考附录A的实测数据拟合差位获得.5.2.2拉吊索频率拉出附录E测试数据的频率范困时,低阶振动3Hz以下)的固有阻尼比可取为O.OOO5,高阶振动(3HZ以上)的固有阻尼可取为0.00025,弓5嫌率和振型53.1垂直拉吊索的振用、拉吊索的面外振动、以及币改8fx21.的拉吊索面内振动分析,可忽略垂度和倾角影响,按照水平张紧弦理论计辑拉吊索的频率和振型.W.振动狼率/和

11、振型(x)分别按下式计算:A1=O05n(x)=Sin詈(3)式中:n一模态阶数:X沿着索弦线以一端为原点的坐标m.5 .3.2垂度参数不满足产1的拉吊索ifij内振动,偶数阶振动频率和振型仍按式(2)和3)计算.奇数阶振动频率力按下式计算:人黑=1,3,5(4)式中:而It一一考虑垂度效应的拉吊索砥纲妇一化频率,按附录B确定。奇数阶振型按卜式计算:n(x)=1-tany三sin(11nx)-cos(1111x),n1,3,5(5)6 减振目标A1一般规定6.1.1 拉加索在正常运苜状态卜的振动幅假以不超过1.0。为宜,出人不能超过2.0D,。为拉吊索外径.6.1.2 拉吊索振动振幅极限值不应

12、超过US6.2.4风雨版抑制范围应假就拉吊索3Hz以下的所布.面内振动模态.而外振动的模态阻尼应不低于相应的面内振动阻尼目标的70%。A1涡标控制6.3. 1拉吊索各阶模态发生涡激振动的临界风速可按下式计券.式中:St斯特劳哈尔数圆形断面索可取(ft26.3.2拉吊索未有效的来用气动措施时,其振动的阻尼比t应大于0.0016,以抑制涡激振动。63.3拉出宗漏振抑制需泓盖的模态范用,鱼依据桥址的平均风速采用式(9)计算确定,应板盖振动频率在12Hz以下的所行模态.6.3.4拉吊索制振的最大振幅UinaX可按下式估匏ii=0008)2式中:Q升力系数,在无实冽数据时可以取0.3:Ns涡激振动的频率

13、,HziU风速,m/s。6.4驰振控制6. 4.1拉昂索发生尾流地振的临界风速UCr按下式估峰UcrcfnD(II)式(11中常数C取决于拉吊索间的净间距,通常按照以下方式确定:D拉吊索间距较小时(索间距为26O),-25:2)拉吊索间矩正常时(索间距为10。或更大,4.35图2索表面凹坑规格(单位:mm)7.2.2拉吊索采用绕螭旋线方式抑制物振或涡振时,宜采用直径大于Iomm的螭旋线,采用双爆旋践或二:螺战线,螺旋战间跖不超过12D.7.2.3拉吊索表面处理时应考虑其对动力风荷我的影响,处理后的拉吊索的阻力系数应满足CD应小于0.8.71阻尼器安装位置和卷数设计7.3.1一般规定7.3.1.

14、1安装索班尼器的目标是提升拉吊索目标模态的阻尼达到取振要求的最小值,应依据提升目标和安装条件选取合适的阻尼器类型和安装位置.7.3.1.2阻尼器的阻尼效果以及优化设计拿数的确定需考虑阳尼器性能的频率和振幅依赖性、连接件的力学特性等.7.3.1.3阻尼器的设计一般可采用或性阻尼器模型,可分为粘弹性阻尼器和高阻尼椎胶阳尼器两类模型设计。7.3.1.4米用球钱、钱接以及其他活动连接安装的阻尼器,应考虑活动连接对阻尼效果的影响,宜考虑定的变度安全系数,缺乏足尺拉吊索实测数据时,宣将目标最小阻尼比在第6章规定的基础上提高1倍.7.3.1.5本章规定的设计公式适用于阻尼器距离相邻索海不大于5%索氏.振动模

15、态领率在3Hz以下的模态,阻尼器提供的模态阻尼比不超过0的情况,超出上述范阳时,宜采刖附录C3的数值方法计蚱阻尼器的阻尼效果,7.3.2粘弹性阻尼器7.3.2.1拉昂索范用的粘滞阻尼器和豺性剪切阻尼器应按粘弹性阻尼器设计,主要设计参数包括阻尼器安装位置的刚度系数%和粘滞系数Qo7.3.2.2宜尽盘选取自身剧我小的阻尼港.当选取刚度系数为儿。的阻足零时,其最小安装高度按下式计算(12)式中:班尼器离临近拉吊索锚固点的距熟(沿督索弦线,m;n1阻尼器目标留(R的以低阶模态阶数,一般取2=1;n2阻尼图目标用前的最面阶模态阶数,一般取%111:i7aa1.式中:sn一吊索垂度对域优阻尼器粘滞系数的影

16、响因子,见附录C.%一拉吊索抗驾刚度和支架刚度对皎优阻尼器拈满系数的影响因子,见附录C,k阻尼器刚度聚优阻尼器粘滞系数的影响因子,见附录C。7. 3.2.3实际粘弹性阻尼涔的刚度系数、粘滞系数时着温度、加载频率和帕值一般会发生变化,与上述目标值存在偏差时,宜在工作温度、领率和变形幅值范围内选择代役性工况进行测试,分别获取刚健系数和枯海系数,需验证海足下式S1.t4n.tnin-CIJ1.H式中:n阻尼器对拉吊索第”阶模态的附加瓦尼c-DDDD“nrhnrJkrht”mi+SnMEj1.n,m1.n拉吊索目标模态”应达到的破小明尼比,按第6章确定:n,int拉吊索目标模态”的固有班尼比,按第5章

17、确定,8. 3.2.4上式不满足时,应按照以下优先次序调整设计,调整阻尼器枯滞系数、减小刚度系数、增大阻尼器安装距离,直到满足式(14)。7.3.3富阻尼檎胶阻尼连7.3.3.1拉吊索常用的套管口挤压型和剪切型阻尼器可以采用高明尼橡胶双尼器模型来设计,主要设计参数包括安装位置*刚度系数K和损耗因子/量纲为一).7.3.3.21.阻尼橡胶阻尼器的损耗因子为材料特性,应尽质选取损耗因子大的株胶阳尼器.损耗因子确定后,对所有目标模态阻尼怒的安装位汽应满足下式:15)依据上式结合构造要求确定阻尼器安装位祖后,离阻尼檄酸阻尼器的刚度系数按下式确定:K=-,*.(16)aj,14,7.3.3.3面阻尼橡胶

18、阳尼涔的刚度系数和损耗因子参数1.卷温度、加我频率和福依一般会发生变化.宜在工作温度、频率和变形解值范附内选择代表性工况进行测试,分别获取刚度系数和损任因子,然后按以卜公式(14)脸证阻尼值是否均满足设计,此时明尼器阻尼比按下式计算日而瑞鬲式中:K高阻尼橡胶阻尼器量纲归一化刚度系数,ii=73.3.4拉吊索的瓦尼不满足式(14时,应按照以下优先次序网整改计,调整刚度系数、增大损耗因子、增大阻尼器安装距离,直到满足式(17。7.3.4其他类型阻尼器7.3.4.1其他类型的瓦尼器.包括摩擦型阻尼器和破流变瓦尼器等,宜通过单周期内耗能能量相等的原则等效为粘弹性阻尼器或者高阻尼梭股阻尼器进行设计和效果

19、蛤证。7.3,4.2当阳尼器的性能不满足阻尼提升H标或设计需要降低阻尼器安装高度时,可采用惯性质地或者负刚度奘巴增效阻尼擀.7.3.4.3惯性质显元件与上述拈弹性阻尼器或高阻尼襟胶类班尼器并联时,应对阻尼器的参数诳行修正后按上7.3.2或者733节的方法进行设计:惯性贷爵元件与粘舛性阻尼器并联时,粘滞系数不变,刚度系数等效为k;=k,t-b(211fn)2(18)惯性质双元件与高阻尼椎胶阻尼器并联,刚健系数和损耗因子分别等效为K=K-b(211fn)2(19)式中:b惯性侦此,kg。跖修正后粘弹性阻尼潜刚改系数,N/m:K*修正后高阻尼橡胶阻尼等刚度系数.Njm:修正后高阻尼博胶阻尼器损耗因子

20、.采用式(18)至(20时应先选定惯性质状以及主要目标增效模态(fn),然后采用式(12)或(15)计算地效后朵小安装高度,7.3.4.4负刚度元件与上述粘弹性阻尼器、高阻尼橡股类阻尼器并联时,可采用如下的方式进行等效,然后按上述方法进行设计:惯性质fit元件与拈弹性阻尼零并联,粘滞系数不变.刚度系数褥要等效为心=心+n(21)惯性质/元件与高阻尼橡胶阻尼器并联,刚度系数和损耗因子分别等效为K=K+kni(22)式中;kt1.i负刚度元件的刚度系数O),N/m。采用式(21)至(23)时应先选定负刚度系数.然后采用式(12)或15)计算增效后最小安装高度.7.3.4.5惯性质量元件/负刚度元件

21、与阻尼器组成的一体化装置,宜开展单体性能测试,直接兼取等效刚度系数、粘海系数或者刚度系数与损耗因子。7.3.4.6惯性麻埴元件/负刚度元件与阻尼器加成的一体化装置,应开展疲劳性能测试,湎足疲劳设计要求。7.3.4.7惯性历阮元件/负刚度元件与阻尼器组成的一体化装置应评价其非线性力学行为对减振效果以及长期寿命的影响,7.3.4.8惯性肝盘,负刚度元件与阻尼器采用非宜按并联方式组合时,应开展5题研究其诚振效果和优化设计.7.3.5阻尼器支架强度和刚度要求7.3.5.1来用增设支架安装以及以拉吊索分管为支架安装阻尼器时,应进行支架设计,以湎足强度和刚度要求.7.3.5.2强僮验算时,应根据各目标模态

22、的痂率和最大允许明尼器变形幅值,得到及大面内加i外明尼力,加我到支架与阻尼器连接位以,然后计兑支架各位置的Ai大应力,应满足材料覆度要求.7.3.5.3第n阶振动时阻尼器的最大允许阻尼器变杉帽值按卜式计算:式中;Aa-拉吊第笫n阶模态振动允许最大振幅,m,按6.1确定;Aan拉吊索第n阶模态振动允许最大振帕m:7.3.5.4阻尼器的最大ti1.力取所有目标模态在各自最大允许振帼下的出力的最大值,即Fmax=max+(2ffQ)2),粘弹性阻尼器(25)%ax=maxK4nJTT凝.高阳尼橡胶跳足器(26)当有试验测试数据时,上式中阻尼器的参数对应试验中拉吊索按第n阶频率加税时的测试值计算,7.

23、3.5.5刚庭脸算时,取单位阻尼力沿芾索面内或者面外垂直于索弦线作用在支架与阻尼器连接位置时计算支架受力位置沿着受力方向的变形,变形的倒数即为支架面内/面外的刚度系数匕.支架刚度对于阻尼器阻尼效果的折减系数按下式估匏J支架宜尽址接近刚性,刚度的满足如下要求,面内方向他j=OS面内方向UM=o.7.7A阻尼器布设7. 4.1两端布设阻尼器1 .4.1.1由于安装位设以及阻尼等性能等原因垠处安袋机尼器不能满足阻尼提升以及覆就频率范阚要求时,宜在两端布设阻尼器,7 4.1.2拉吊索上两端布设用尼器时,两端阻尼器的阻尼及振效果可分别单独优化设计,宜先按照第73节设计针对低阶振动(版率在3Hz以下)的阻

24、足涔,然后采用附录C3的数值方法优化设计针对高阶振动的阻尼器.7.4.1.3拉吊索上针对低阶模态减振阻尼器时高阶模态的阻尼效果计算时,宜采用附录C.3的数值方法。脸算所有目标模态阻尼时应采用线性叠加的方式计入两处阻尼器各自的贡献。7.4.2围端两处阻尼器7.4.2.1因笠模态阻尼提升需求和构造等要求,需要在同端布设阻尼器时,应该考虑:者之间的相互影响。7.4.2.2拉吊索同端两处安装阻足器时,针对低阶振动捽制的阻足擀,宜安滨在相对远离索端的位置:针对高阶娠动控制的阻尼器,宜安装在更栽近索端的位置.74.2.3拉吊索向堆两处安装阻尼器时,可先按第7.3节设计针对低阶模态振动的阻尼器,在确定最低安

25、装高度时,应考虑同端内置阻尼器的负面影响将G低安装距离增大10%。7.4.2.4拉尼索同端两处安装阻尼器时.宜采用附录C.3的数值方法,按7.423确定外置阳尼器参数后,优化设计针对高阶模态的班尼器参数,74.2.5拉吊索问然两处安装阻尼器时,应考虑两处阻尼涔相互影响按照附录C2的理论公式计徵各目标模态阻尼比,脸证是否满足式(三)要求;7.4.2.6拉吊索同端两处用尼器参数设计时,当低阶模态阻尼比不能满足要求时,应按照以下优先级量整设计:1)增大针对低阶模态阻尼器粘滞系数,减小针对高阶模态阻尼器阻尼系数:2)降低针对低阶模态阻尼器钻海系数:3)增大针对低阶模态阻尼战的安装距禹.7.4.2.7拉

26、吊索同湘两处班尼等参数设计时,当高阶模态班尼比不能满足要求时,应按照第7.3.2.4或第7.334条调节针对高阶模态的阻尼器的设计。7.4.3阻尼器和防振锤7.4.3.1拉吊索采刖阻尼器与防振锤组合分别抑制低阶和高阶振动时,两类奘置的减振效果可分别第独i殳计,减振效果按线性登加计算。74.3.2拉吊索采用阻尼器与防振神姐合时,阳尼器设计按照第7.3节设计,防振舞安装位置应尽册远离索锚点和阻尼器安装位置,防振锦按照D1.111099设计.7阻尼器的行程1.1.1 5.1阻尼器行程设计时.应综合考虑拉吊索极限振动位移幅值和拉吊索以及整个桥梁准静力变形引起的阻尼器变形量.1.1.2 拉吊索以及桥梁准

27、停力变形引起的阻尼器变形计算时,宜考虑拉吊索温度变化,主粱和主塔在车部i、温度活软下的变位引起的拉吊索与阻尼器支撞结构之间的相对位置变化.1.1.3 桥梁准静力变形引起的阻尼器变形计算时,宜采用全桥整体有限元模里计算,应将目标计算技索划分为至少20个单元且将阻尼潺连接位置设为节点.7.5.4确保阻尼器的工作行程足钙大,以留有定的安全余以应对结构振动时的突发情况或异肺振动。76辅助索及分隔器的设计7.6.1辅助索必须有一定的预张力,防止放松后张紧对拉吊索的冲击。7.6.2安装辅助索M振时,应综合考虑其时索结构频率和阻尼的调节作用评价减振效果,7.6.3辅助索设计时应分析其对被连接索重度和帧角的影

28、响,以及倾角变化对桥梁整体的影响和对拉护案锚因构造的影响.7. 6.4主索和辅助索之间的连接构造,应避免时主索的负面效应,如疲劳、拉吊索钢丝或钢线践的悌蚀.或者过度横向挤压力引起的拉吊索套筒破坏.应避免在拉吊索与辅助索/分隔器连接处产生折战。8减振装置构造及连接要求A1一般规定8.1.1阻足器W与其支座匹配,确保阻尼器正常工作.8.1.2明尼器连接件以及班尼器的几何尺寸和衣面涂装应做具体规定,衣面涂层具有定耐久性.A1适用温度8. 2.1.1吼尼器的适用温度范附通常取决于其内部材料、密封材料、润滑剂等元件的性质和耐淑性.阻尼器的材料和设计需要能的在各种环境温度条件下保持稔定的性能.8. 2,1

29、.2阻尼器应能够在常规的室温条件下正常工作,即阻尼器应在.IOC-SOC之间正常工作。8. 2,1.3对于在寒冷地区或特殊应用的,低海阻尼器UJ能具有特殊的密封结构和润滑系统,应开展低温单体性能试5金.测量获取刚质系数和拈滞系数,采用上述计算方法验算阻尼效果.R?构造要求8. 3.1阻尼器连接部位应具有较褊的加工精度,连接件之间配合紧密,不得松动,以避免影响减振效果.同时连接方式的设计要考虑易于调节定位、安装和更揆.8. 3.2阻尼器构造材料应具彳!良好的耐疲劳性能,能够长期承受结构的娠动投荷而不易疲劳损坏.8. 3.3阻尼器的构造应设计为使于维护和检修,以确保其长期稳定地运行,8. 3.4拉

30、吊索同一位置安装面内外减振的阻尼器在采用夹角60。9(尸布置,使得肉面内和面外振动都具有较好的抑制效果.8. 3.5阻尼器应在工作振幅范围内具有比较稳定的班尼特性,启动娠帽应不超过Imm.注:因为扭装的风致振动是能僦琏渐积K的过程,所以如果能在拉索起振阶段迅速地就政棹振动能求忧可以避免拉唬夫福松动的发生.见尼器的阴陀特性应外于调节以适应于不同振型的蚊优见足要求.9成振装置性熊与效果测试。1阻尼器单体性能测试8.1.1 针对风雨振和非振控制的阻尼器测试,试验机加我的频率范围应覆就0-5Hz,试验机位移和出力的枭样频率应不小于100Hz,对于海频加我的工况,可适当提裔数据来样频率。以大幅值宜接近阻

31、尼器行程,高阶模态测试幅值应按能埴一致的原则减小。8.1.2 针对涡振控制的阴足潺的测试,试脸机加载的频率范附应没1()2()Hz.试验机位移和出力的采样频率应不小于200Hz.8.1.3 阻尼器性能试验应记录阻尼零位移、变形速度以及受力数据,未百.接测电阻尼器变形速度时,可通过位移差分的方式获取变形速度.8.1.4 试验数据分析时,应通过位移、速度以及力数据拟合换得瓦尼器的刚度系数和粘而系数.针对不同的测试频率和变形幅值,分别获得对应的刚度系数和粘滞系数,具体见网录D,8.1.5 岛阳尼橡枝类阻尼涔测试获得刚度系数和粘滞系数,进而按式(28和式(29)获得高阳尼核胶阳尼洪的刚度系数和损耗因子

32、。K=ka(28)=詈(29)*d8.1.6 拉吊索阻尼器应进行疲劳性能测试,见附录E.QZ减振装置效果试验9. 2.1拉吊索尔尼器的阳尼效果宜通过足尺索结构或实桥拉索试脸测定。通过对索的目标振动模态进行激振.振动达到一定幅值后让其自由衰减,获取完整的自由衰减时段索振动信号,评估明足器对拉索的阻尼效果.测试方法见附录F.9 .2.2足尺拉索模型振动测试中,应在距联阻尼器安装位NIOm以上处测玳索的加速度或者位移,同时应测景阳尼器安装位置处索的位移“传感器的采样频率应不低于50Hz,直采用100Hz,10 2.3实桥拉索振动测试中直选取长、中、短三种长度的拽吊索进行测试.应测试安装阻尼器前、后拉

33、吊索的阻尼,计算阻尼器的附加瓦尼效果,阻尼计算方法见附录G.9. 2.4拉索激励方式可采用人工激励或激振设备,3Hz以下的索振动模态测试宜采用人工激励的方式,3Hz以上索振动模态泅成宜采用激振设符。一根拉索的一个振动模态应至少测试三组。9. 2.5测试中.宜进行实时频谱分析,若频谱幅值破舟峥值对应的频率为目标模态频率时.可认为拉索目标振动模态激娠成功.10监测与运维要求11监测101.1监测的拉吊索上应布汽至少一个的测点,监测点距离阻尼器安装位置不小于3米,监测该点的索面内和面外振动.宜采用加速度计、位移计或微波缶达而测索振动。10.1. 2拉吊索上设置多监测点时,位置应合理考虑.以捕获拉哥索

34、的显著抿动响应并覆羡足量多的模态阶数.1013拉吊索上的传感器安装应稳固可耳,在台风等极端荷载下,不发生相对的振动以及偏转,1014拉小隹振动监测“结合桥梁健康监测系统,同步获取索所处环境荷载等信息,包括关键位置的风速、风向、降雨以及锚囚索的主梁/桥塔的振动等.10.1.5拉吊索振动监测宜采用高性能、可扰和能长期稳定运行数据采集系统,确保在恶劣环境下(例如台风的正常运行.1016拉吊索振动监测的我样频率应高于索可能发生的涡振频率的2倍,可取SoHZ或100Hz,加速度计的fit程应该达到5g及以上.10.1.7拉吊索振动数据分析时,应提取振动位移、加速度幅值信息,以及对应的模态频率、阶数,识别

35、异常振动以及原因,评估阻尼器等M振措施的状态。1018拉吊隹直选取代表性阳尼器监测其工作状态,监测量化包含阻尼器位移、阻尼力及内部温度等,用于阻尼器状态评估,102运堆102.1拉吊索的口常检自,应涵靛对全桥拉吊索振动情况、减振装置、传感器和监测系统的健康状态的检苗10.2.2拉吊索减振装置检查,附包含索夹的滑格和偏转情况、明尼渊组件的完整性介质漏油情况.连接皎接的松动和异响情况等,可采用附录H的记录我进行详细记录.102.3拉吊索经常出现振动以及M振装置性Ife出现明显退化情况时,应展开专底检测,附录A(规范性)拉吊索固有阻尼数据A.1拉出索自见阻尼是成振设计的关键金数,倒是其具体的数值对不

36、同的索、锚固里式等通常存在差异。A.2根据荚国联邦公路詈的报告,棵索的同有FIIJ1.i(阻尼比)可能在0.057%之间.实际运营桥梁的桥梁拉吊索,其阻尼比在0.1.0.5%之间,国际和国内规范对索自身阻尼也有不同规定。A.3C1.P规范规定:平行钢线践索的阻尼为0.91.2%(时致衰M率):平行钢丝和平行钢纹战加上柔性护套:O.M1.8%(对数衰减率:采用砂浆填充的平行钢理和平行纲绞线:0.050.1%:多层钠纹线索:0.30.6%.A.4F1.B规范考虑:单根具有防护的受拉构件0.57%(对数衰减率):平行钢丝,0.1.05%;海砂浆索0.05-0.5%.A.5PT1.规范指出,案自身阳尼

37、比在0.0S%到0.3%之间。A.6我国的JTG.T336(01.推荐索自身阻尼比取0.1%,A.7本章函文介绍的阻尼刈试方法同样可以用于花取拉吊索的固有阻尼.现有研窕以及笔者均开屣了大Jft的拉吊索振动试验.图A.1绘制了多座桥梁拄吊索测试获取的同行阻尼值与振动频率的关系曲线.可见,索固有阻尼比在0.4%以下,随着频率的埴加,固有阻尼有明显的减小趋势,拟合这线数据UJ以得到如下的关系友达式(如图A.I中的虚级所示).(A.10.3517r+3,524式中:索的模态阻尼比;f-索模态频率,Hz,A-8由图A.I可见,由于高嫌高阶模态激振困难,索高阶模态振动班尼的数据较少,需要在未来继续获取积累

38、.0.$i113.2(求)?IwHis!图A.I文献调研获取的拉吊索固有阻尼领率关系图附录B(规范性)垂度参数对长拉吊索!率的膨响表81垂度参数万对索频率的影响系数%Sh如A2%码Os0.11.43.0005.0003.11.12()3.0OS5.1.0.21.0083.0005.0003.21.1233.0055.0010.31.0123.0005.0003.31.1273.0055.0010.41.0163.(X)1SMO3.41.1303.0()55.001OJ1.0203.0015.0003.51.1543.01)65.1.0.61.0243.0015.0003.61.1383.006

39、5.0010.71.0283.0015.0003.71.1413.0065.0010.81.0323.001SoOO3.81.1453.O()65.0010.91.0363.0015.(XX)3.91.US5.0065.1.1.01.04。3.0025.0004.01.1523.0065.0011.11.0443.0025.0(4.11.1553.0065.0011.21.0483.0025.0004.21.1593.0075.0011.31.0523.0025.0004.31.1623.W)75.0011.41.0563.CO25.0004.41.1663.007SM1.151.0603.0

40、025.0004.51.1693.0075.0021.61.0643.0025.0004.61.1733.0075.0021.71.0673.00350()14.71.1763.(M)75.0021.81.0713.0035.0014.81.1.Ko3.0UX5.0021.91.0753.0035.0014.91.1833.0085.0022.01.0793.0035.0015.01.163.0085.0022.11.0833.0035.0015.11.19()3.0085.0022.21.0863.0035.0015.21.I935.0022.31.0903.0045.0015.31.197

41、3.0(JX5.0022.41.0943.(XM5.0015.41.2003.0095.0022.51.0983.0045.0015.51.2033.0095.0022.61.1013.XM5.0()1.5.61.2073M95.0022.71.1053.(XM5.0()15.71.2103.95.22.81.1093.(XM5.0015.81.2133.0095.0022.91.1123.0045.0015.91.2173.0105.002301.1163.(XM5.0016.01.2203.0105.002当垂度参数为其他数值时,可直接求解下述方程获得垂1.-()=-G)A参数彬响因子.1附录C(规范性)拉吊索阻尼器设计公式和数值模型C.1拉吊索单点安装阻尼器设计公式拈弹性阻尼器安装在拉吊索上时,第n阶振动的模态跳尼比下式计算:W-11E-(C1.)高阻尼橡胶阻尼器安装在拽吊索.B1.第n阶的模态明尼比下

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