专利名称：一种测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法
技术领域：
本发明属于桥梁抗风设计和研究领域，具体涉及一种测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法。
背景技术：
多主跨悬索桥作为一种新兴桥型已经崭露头角，中国已揭开了建设大跨度的多主跨悬索桥的序幕，如泰州长江公路大桥(390m+2 X 1080m+390m)、马鞍山长江公路大桥(360m+2X1080m+360m)和武汉鹦鹉洲长江大桥(200m+2X850m+200m)，而且多主跨悬索桥凭借其巨大的跨越能力和良好的经济性在世界范围内跨海连岛工程中有着广阔的应用前景，各国学者和工程师们早已提出很多大跨径的多主跨悬索桥方案。与传统的单主跨悬索桥相比，多主跨悬索桥由于中间塔缺乏有效的纵向约束，结构体系更加轻柔，对风荷载比较敏感，桥梁风振问题成为控制多主跨悬索桥设计和施工的关键因素。截至目前，国内外悬索桥抗风研究主要集中于传统的单主跨悬索桥，有大量的研究成果可以参考，但是关于多主跨悬索桥抗风研究的积累很少，完全有必要建立多主跨悬索桥和传统单主跨悬索桥抗风性能的之间的定性或量化关系，这样可以便于工程人员依据现有的单主跨悬索桥抗风研究成果进行多主跨悬索桥概念设计。
多主跨悬索桥的每一跨并不是独立的结构，在风致振动中邻跨之间通过主缆和加劲梁传递能量。那么当多主跨悬索桥发生抖振时，相邻跨之间存在干扰或影响。当某跨振动时，相邻跨会成为该跨的“激振器”或“质量阻尼器”。所谓抖振邻跨干扰效应，是指某跨在邻跨有风作用和无风作用两种情况下的抖振响应的对比关系。研究抖振邻跨干扰效应的意义在于，通过测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰系数，可以判定其邻跨干扰模式；也可以为多主跨悬索桥与同跨径单主跨悬索桥抗风性能定性或量化关系的建立提供一定的参考。因此，需要一种测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法。
发明内容
发明目的:本发明针对现有技术中没有针对多主跨悬索桥这种新兴桥型的抖振邻跨干扰效应的缺陷，提供一种测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法。技术方案:为解决上述技术问题,本发明的测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法采用如下技术方案:一种测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，所述多主跨悬索桥包括相邻的A跨和B跨，包括以下步骤:I)、在风洞中模拟大气边界层紊流风�。�2)、在风洞中制作、安装并调试多主跨悬索桥全桥气弹模型；3)、测试A跨在设计基准风速下的第一抖振位移响应；4)、用挡风板遮挡B跨，所述挡风板的两端分别设置有一个分风板；
5)、再次测试A跨在设计基准风速下的第二抖振位移响应；6)、将所述第一抖振位移响应除以所述第二抖振位移响应，其比值就是B跨对A跨的抖振干扰系数。更进一步的，步骤4)中所述分风板的高度与所述风洞的高度相等。相当于在挡风板端部各设置一道顺风向的洞壁，可以更有效的避免挡风板端部的气流扰动。更进一步的，所述第一抖振位移响应包括主梁跨中竖弯位移、侧弯位移和扭转角。更进一步的，所述第二抖振位移响应包括主梁跨中竖弯位移、侧弯位移和扭转角。有益效果:本发明的测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，可以在全桥气弹模型风洞试验中测试出多主跨悬索桥抖振邻跨干扰系数，进而可判定其邻跨干扰模式:若干扰系数>1，说明B跨是A跨的“激振器”;若干扰系数〈1，说明B跨是A跨的“质量阻尼器”;若干扰系数=1，说明B跨是A跨无干扰效应。邻跨干扰模式也可以为多主跨悬索桥与同跨径单主跨悬索桥抗风性能定性或量化关系的建立提供一定的参考:若干扰系数>1，说明在相同条件下多主跨悬索桥的抖振响应可能大于同跨径单主跨悬索桥；若干扰系数〈1，说明在相同条件下多主跨悬索桥的抖振响应可能小于同跨径单主跨悬索桥；若干扰系数=1，说明在相同条件下多主跨悬索桥的抖振响应可能等于同跨径单主跨悬索桥。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的 范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例:一种测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，包括以下步骤:I)、在风洞中模拟大气边界层紊流风�。�2 )、在风洞中制作、安装并调试全桥气弹模型；3)、测试A跨在设计基准风速下的第一抖振位移响应，主要包括:主梁跨中竖弯位移比、侧弯位移P1和扭转角Q1 ;4)、用挡风板遮挡B跨(A跨的相邻跨)，使其完全不受来流的作用，另外挡风板要尽量矮，这样可以减少对风洞的壅塞；5)、为了避免挡风板端部引起气流扰动，紧贴挡风板端部各设置一个较薄的分风板，高度几乎与风洞等高，相当于在挡风板端部各设置一道顺风向的洞壁；6)、再次测试A跨在设计基准风速下的第二抖振位移响应:主梁跨中竖弯位移h2、侧弯位移P2和扭转角θ2;7)、将步骤3)测得的结果除以步骤6)测得的结果，其比值就是B跨对A跨的抖振干扰系数，主梁跨中竖弯位移、侧弯位移和扭转角的干扰系数分别为λ !^h1A2λρ=ρι/ρ2λ J Q 20
权利要求
1.一种测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，所述多主跨悬索桥包括相邻的A跨和B跨，其特征在于，包括以下步骤: 1)、在风洞中模拟大气边界层紊流风�。� 2)、在风洞中制作、安装并调试多主跨悬索桥全桥气弹模型； 3)、测试A跨在设计基准风速下的第一抖振位移响应； 4)、用挡风板遮挡B跨，所述挡风板的两端分别设置有一个分风板； 5)、再次测试A跨在设计基准风速下的第二抖振位移响应； 6)、将所述第一抖振位移响应除以所述第二抖振位移响应，其比值就是B跨对A跨的抖振干扰系数。
2.如权利要求1所述的测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，其特征在于，步骤4)中所述分风板的高度与所述风洞的高度相等。
3.如权利要求1所述的测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，其特征在于，所述第一抖振位移响应包括主梁跨中竖弯位移、侧弯位移和扭转角。
4.如权利要求1所述的测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，其特征在于，所述第二抖振位移响应包括主梁跨中竖弯位移、侧弯位移和扭转角。
全文摘要
本发明公开了一种测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，所述多主跨悬索桥包括相邻的A跨和B跨，包括以下步骤1)在风洞中模拟大气边界层紊流风�。�2)在风洞中制作、安装并调试多主跨悬索桥全桥气弹模型；3)测试A跨在设计基准风速下的第一抖振位移响应；4)用挡风板遮挡B跨，所述挡风板的两端分别设置有一个分风板；5)再次测试A跨在设计基准风速下的第二抖振位移响应；6)将所述第一抖振位移响应除以所述第二抖振位移响应，其比值就是B跨对A跨的抖振干扰系数。本发明的测试多主跨悬索桥抖振邻跨干扰效应的方法，可以在全桥气弹模型风洞试验中测试出多主跨悬索桥抖振邻跨干扰系数，进而可判定其邻跨干扰模式。
文档编号G01M9/06GK103234728SQ20131011728
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者张文明 申请人:东南大学
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