特大型桥梁综合防灾减灾技术系统与装备

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"para" label-module="para">

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"para" label-module="para">

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…………………………………………………………… 1622100433B

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。

内容介绍

《现代特大型桥梁施工测量技术》着重讲述现代特大型桥梁施工测量的理论和方法，结合丰富的工程实例，对特大型桥梁施工控制网的建立与维护、关键部位施工测量、竣工测量、变形观测等测量工作进行了系统的说明。《现代特大型桥梁施工测量技术》主要供从事特大型桥梁设计、施工、监理及建设管理的测绘技术人员使用，也可供相关专业大专院校师生及其他相关工程技术人员参考使用。

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研究方向

灾害监测技术与仪器；微型能源应用系统与集成 2100433B

第1章 绪论……………………………………………………………………………………… 1

1.1 桥梁风工程研究的兴起………………………………………………………………… 1

1.2 特大型桥梁的建设热潮………………………………………………………………… 3

1.3 特大型桥梁抗风设计数值化技术……………………………………………………… 6

1.4 特大型桥梁抗风控制技术……………………………………………………………… 9

本章参考文献………………………………………………………………………………… 10

第2章 桥梁设计风参数……………………………………………………………………… 11

2.1 概述……………………………………………………………………………………… 11

2.2 平均风统计分析与概率描述…………………………………………………………… 12

2.2.1 极值分布参数估计………………………………………………………………… 12

2.2.2 逐步迭代估计法…………………………………………………………………… 14

2.2.3 极值分布拟合优化………………………………………………………………… 16

2.2.4 气象站与桥位风速相关性分析方法……………………………………………… 19

2.3 脉动风分析理论与风谱拟合…………………………………………………………… 21

2.3.1 脉动风特性分析…………………………………………………………………… 21

2.3.2 近地脉动风特性分析及风谱拟合实例…………………………………………… 23

2.3.3 重庆双碑大桥风参数统计分析…………………………………………………… 28

2.3.4 复杂地貌桥址风环境相关性技术应用实例……………………………………… 31

本章参考文献………………………………………………………………………………… 38

第3章 典型断面桥梁气动参数数据库及抗风性能快速评价……………………………… 40

3.1 概述……………………………………………………………………………………… 40

3.2 桥梁气动参数数据库架构……………………………………………………………… 40

3.2.1 主梁气动参数数据库……………………………………………………………… 40

3.2.2 桥塔(墩)气动参数数据库………………………………………………………… 432100433B