改善斜风下悬索桥施工期颤振稳定性措施研究

摘要

为确保斜风下大跨度悬索桥施工期的颤振稳定性,结合润扬长江大桥南汊悬索桥,采用斜风下大跨度桥梁三维精细化颤振分析程序,分析斜风下加劲梁由跨中至两侧桥塔对称架设过程颤振稳定性的变化规律,指出斜风下悬索桥颤振稳定性薄弱的施工阶段。在此基础上,提出并分析主梁由两侧桥塔至跨中对称架设和由跨中至两侧桥塔非对称架设两种方法对提高斜风下悬索桥施工期颤振稳定性的有效性,探索适宜的悬索桥主梁架设方法。研究结果表明:斜风作用会显著降低施工期悬索桥的颤振稳定性;主梁采用由跨中至桥塔方向拼装时,架设初期(拼装率小于20%)和中后期(拼装率为40%~80%)是悬索桥施工面临的两个颤振稳定性低谷期;主梁采用由两侧桥塔至跨中对称架设方法能显著提高主梁架设初期的颤振稳定性,而且整个施工期的颤振稳定性基本都能满足要求,总体平均增幅为34.2%;主梁由跨中至两侧桥塔非对称架设时,颤振临界风速并非随着偏心率增大而单调递增,呈现出先增大后降低的趋势,并在8.6%偏心率下达到峰值,在最优偏心率下施工全过程的颤振稳定性相比对称架设方法有显著提升,总体平均增幅为14.5%;从颤振稳定性角度而言,加劲梁采用由两侧桥塔至跨中对称架设方法最好,其次为跨中至两侧桥塔的非对称架设方法,传统的跨中至两侧桥塔对称架设方法最差。