特大型桥梁防灾减灾与安全控制技术丛书 特大型桥梁综合防灾减灾技术系统与装备 作者:宋晖,陈艾荣,李惠,黄李骥 著 出版时间: 2019年版 丛编项: 特大型桥梁防灾减灾与安全控制技术丛书 内容简介 本指南在我国近年来大跨径桥梁防灾减灾技术系统及装备经验、工程建设实践的基础上全面总结课题研究成果,系统总结了特大跨径桥梁缆索承重系统、阻尼装置、支承系统等关键构件的各种不同类型防灾减灾技术系统与性能指标、适用范围与设计方法,编制了特大跨径桥梁缆索系统、阻尼装置、支承系统等防灾减灾技术系统及装备指南,填补了国内外在该方面的空白,为桥梁设计者提供了适用范围广、应用简洁明了的系统解决方案,将对我国复杂条件下的特大跨径桥梁建设起到重要的指导作用。本指南包括总则、术语与符号、总体要求、阻尼器装置、塔梁墩等关键装置5章内容。 目录 1 概述…………………………………………………………………………………………… 1 1. 1 引言……………………………………………………………………………………… 1 1. 2 桥梁灾害与特大型桥梁防灾减灾系统………………………………………………… 2 1. 3 国内外发展现状………………………………………………………………………… 3 1. 3. 1 缆索结构灾变效应及控制机理…………………………………………………… 3 1. 3. 2 防灾减灾技术系统及装备………………………………………………………… 5 1. 3. 3 防灾减灾技术系统标准…………………………………………………………… 11 2 特大型桥梁灾变效应及控制机理…………………………………………………………… 14 2. 1 琼州海峡通道桥型方案介绍…………………………………………………………… 14 2. 2 缆索结构灾变控制机理………………………………………………………………… 16 2. 2. 1 缆索结构振动及其控制措施……………………………………………………… 16 2. 2. 2 缆索结构抖振效应分析方法……………………………………………………… 22 2. 2. 3 有限元分析模型与动力特性……………………………………………………… 26 2. 2. 4 悬索桥主缆及吊杆的抖振效应…………………………………………………… 29 2. 2. 5 悬索桥平行吊索的尾流驰振……………………………………………………… 32 2. 2. 6 斜拉?悬索协作桥缆索结构的抖振效应………………………………………… 37 2. 2. 7 索网结构振动及控制机理………………………………………………………… 41 2. 3 塔梁墩构件灾变控制机理……………………………………………………………… 47 2. 3. 1 主梁连续连接装置灾变效应及控制机理………………………………………… 47 2. 3. 2 桥塔施工期与运营期灾变效应及控制机理……………………………………… 61 2. 3. 3 主梁竖(侧)向支承灾变效应及控制机理……………………………………… 64 3 缆索结构抗灾变关键装置技术系统………………………………………………………… 67 3. 1 磁流变液阻尼系统……………………………………………………………………… 67 1 3. 1. 1 磁流变液阻尼器概述……………………………………………………………… 67 3. 1. 2 气体补偿式系统…………………………………………………………………… 69 3. 1. 3 速度自感知式系统研究…………………………………………………………… 78 3. 1. 4 自集能式系统研究………………………………………………………………… 81 3. 1. 5 on?off 控制算法研究……………………………………………………………… 83 3. 1. 6 磁流变液阻尼器设计与应用方法………………………………………………… 90 3. 2 纳米材料阻尼系统……………………………………………………………………… 93 3. 2. 1 基本原理…………………………………………………………………………… 93 3. 2. 2 智能型一维纳米流体阻尼器……………………………………………………… 94 3. 2. 3 智能型二维纳米流体阻尼器……………………………………………………… 99 3. 2. 4 纳米流体阻尼器设计与应用方法……………………………………………… 108 3. 3 负刚度阻尼装置……………………………………………………………………… 109 3. 3. 1 基本原理………………………………………………………………………… 110 3. 3. 2 负刚度阻尼器装置研究………………………………………………………… 110 3. 3. 3 负刚度阻尼器系统的振动控制理论…………………………………………… 114 3. 3. 4 负刚度阻尼器系统的振动控制数值研究……………………………………… 117 3. 3. 5 负刚度阻尼器系统的振动控制试验…………………………………………… 121 3. 3. 6 设计与应用方法………………………………………………………………… 126 3. 4 斜拉索多重调谐质量阻尼系统(多TMD)…………………………………………… 127 3. 4. 1 基本原理………………………………………………………………………… 128 3. 4. 2 斜拉索上设置多TMD 的动力特性的理论分析………………………………… 128 3. 4. 3 斜拉索上设置多TMD 的参数优化……………………………………………… 129 3. 4. 4 多TMD 控制斜拉索多模态振动的试验研究…………………………………… 133 3. 4. 5 设计与应用方法………………………………………………………………… 147 3. 5 斜拉索绕流场套环装置……………………………………………………………… 147 3. 5. 1 基本原理………………………………………………………………………… 148 3. 5. 2 斜拉索绕流场套环装置研究…………………………………………………… 148 3. 5. 3 吸气效率参数影响试验研究…………………………………………………… 151 3. 5. 4 设计与应用方法………………………………………………………………… 153 3. 6 索网结构系统………………………………………………………………………… 160 3. 6. 1 基本原理………………………………………………………………………… 160 3. 6. 2 索网体系及设计方法…………………………………………………………… 162
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