減振裝置在橋梁工程中的應(yīng)用

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1、減振裝置在橋梁工程中的應(yīng)用史家鈞　金平摘要：?橋梁的整體及局部構(gòu)件的振動問題，隨著橋梁的輕型、大跨發(fā)展趨勢而變得突出.在此扼要介紹了兩個將減振裝置應(yīng)用于橋梁工程的實例——上海內(nèi)環(huán)線高架路燈減振器和杭州錢江三橋拉索減振器的基本原理及應(yīng)用情況.關(guān)鍵詞：?橋梁路燈；斜拉索；減振裝置中圖分類號：?U442　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：?A　　文章編號：?0253-374X(2000)02-0210-05ApplicationofVibrationReducerinBridgeEngineeringSHIJia-jun,JINPing(DepartmentofBridgeEngineering,To

2、ngjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract：?Thevibrationproblemsofwholebridgestructureandlocalelementsbecomemoreseverewiththetendencythatbridgesbecomelighterandmoreslender.Thispaperpresentstwoapplicationexamplesofvibrationreducerinbridgeengineering,thelampvibrationabsorberinShanghaiInnerR

3、ingviaductandthecablehydraulicdamperinHangzhouQianjiangThirdBridgeinZhejiangprovince.Keywords：?bridgelamp;stayedcable;vibrationabsorber　　隨著人類文明的進(jìn)步，人們對交通運輸提出了越來越高的要求.在公路和鐵路運輸中起著重要作用的橋梁工程近年來取得了迅速的發(fā)展.隨著設(shè)計理論的不斷完善，新型建筑材料的不斷出現(xiàn)以及施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，橋梁日益向輕型大跨的方向發(fā)展.橋梁的這種發(fā)展趨勢給橋梁工作者提出了一系列新的課題，橋梁的振動問題就是其中之一.　　橋梁

4、結(jié)構(gòu)在風(fēng)及車輛等外界因素的作用下會產(chǎn)生不同機(jī)理的振動［1］.不可能也沒有必要制止所有形式的橋梁振動的產(chǎn)生，但是對于危及橋梁結(jié)構(gòu)安全、影響橋梁正常使用性能發(fā)揮的有害振動應(yīng)該絕對避免或加以抑制.例如對于能使橋梁結(jié)構(gòu)毀壞的顫振(美國的Tacoma懸索橋就是因顫振而被毀壞)就應(yīng)該從結(jié)構(gòu)設(shè)計上加以保證，避免這種振動的發(fā)生.另外一類如由風(fēng)引起的橋梁的渦激共振、抖振、車輛引起的橋梁振動以及由于各種原因引起的斜拉橋的拉索振動、照明燈桿的振動等，這一類振動雖然不會直接引起結(jié)構(gòu)的毀壞，但是由于經(jīng)常發(fā)生，會引起結(jié)構(gòu)的疲勞、行人或駕駛員心理上的不適、加速拉索防護(hù)層的損壞及縮短照明燈具的使用壽命等種種

5、后果.對此，通常采用安裝減振裝置來抑制這些有害振動的水平，避免振動引起的不良后果的產(chǎn)生.本文簡要介紹了將減振裝置應(yīng)用于橋梁工程的兩個實例.1　上海內(nèi)環(huán)線高架道路路燈減振器1.1　橋梁路燈減振器的研制背景　　根據(jù)有關(guān)方面反映，在很多工程實例中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)橋上路燈由于振動過分激烈而損壞嚴(yán)重的情況.如南京長江大橋鐵路橋引橋、安徽鳳臺斜拉橋、上海南浦大橋引橋等.上海內(nèi)環(huán)線高架道路籌建過程中，對高架道路的路燈提出了應(yīng)具有抗振性能的要求.這是進(jìn)行橋梁路燈減振研究的直接原因.1.2　路燈燈具振動的機(jī)制及減振對策　　引起路燈燈具振動的原因主要有兩方面：一方面是由于橋梁振動引起的燈具振動，另一方面

6、是風(fēng)直接作用在燈桿、燈具上引起的振動.對于燈桿長度很短，燈桿本身剛度較大的如鐵路橋梁的路燈，其振動主要由橋梁振動引起的.對于燈桿長度較長、燈桿本身剛度較小的如目前上海市內(nèi)環(huán)線高架道路上所用的路燈其振動主要由風(fēng)的作用引起.　　為了減小燈具的振動，延長燈具的使用壽命，目前采用的方法有兩種.一種是隔振的方法［2］，基本原理是利用隔振元件將燈與傳遞振動的燈桿隔離以達(dá)到減小燈具振動的目的.這種方法對于振源的振動頻率較高，引起燈具振動的振源振動又較難進(jìn)行抑制的情況比較適合.國內(nèi)南京長江大橋鐵路橋引橋等幾座鐵路橋梁的路燈所用的鋼絲繩隔振裝置就是隔振方法的應(yīng)用實例.對于內(nèi)環(huán)線高架道路上所用的

7、細(xì)長燈桿，其橫向振動的頻率較低，要用隔振的辦法來達(dá)到減振的目的，在實施過程中具有實質(zhì)性的困難.減小燈具振動的另一種方法就是采用振動控制的方法，即采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣硪种茻魲U的振動，從而達(dá)到減小燈具振動的目的.日本的橫濱灣橋采用在燈桿的頂端部位的燈桿內(nèi)放置鋼球的方法來減少燈桿的振動.此外，國外也有在燈桿內(nèi)懸掛沙袋、鏈條等辦法來減少燈桿的振動，這些辦法的實質(zhì)是利用鋼球、沙袋等在燈桿內(nèi)與燈桿發(fā)生碰撞而消耗能量從而達(dá)到燈桿減振的目的.以上這些抑制燈桿振動的辦法雖然都能起到一定的作用，但其減振效果都不理想.1.3　可