考慮接觸耦合的鋼絞線自振頻率研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-08 07:23
斜拉索是斜拉橋最重要的受力和傳力構(gòu)件,在計(jì)算斜拉索索力的時(shí)候,往往將鋼絞線索看成是等效的單根拉索,但是這個(gè)假定也有其不合理性,具體體現(xiàn)在斜拉索內(nèi)部的鋼絞線并不是互相粘接的,中間存在一定的間隔。在HDPE套管的自重和束箍作用下,原本相互保持平行的鋼絞線會(huì)在中間出現(xiàn)接觸。基于以上事實(shí),人們對(duì)頻率法測索力的適用性提出了質(zhì)疑。本文針對(duì)拉索中出現(xiàn)的鋼絞線耦合振動(dòng)現(xiàn)象,采用疊梁模型,分析了鋼絞線耦合對(duì)拉索整體振動(dòng)特性的影響,主要工作如下:(1)介紹了纜索承重橋的分類和發(fā)展概況,以及常用的幾類承重索類型,分析了不同拉索的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)詳細(xì)介紹了張緊弦理論的發(fā)展過程。列出了幾個(gè)較為經(jīng)典的拉索振動(dòng)頻率與索力轉(zhuǎn)換關(guān)系的理論。(3)采用分段建立拉索運(yùn)動(dòng)平衡方程的方法,推導(dǎo)出了多根鋼絞線位移發(fā)生耦合時(shí)求解體系自振頻率的弦理論解析公式,編制MATLAB程序求解自振頻率,與有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了公式的正確性。(4)分析了線密度、索長、索力的不均勻性以及耦合剛度、位置和范圍等因素對(duì)拉索耦合體系自振頻率的影響規(guī)律。結(jié)果表明不均勻性越大,自振頻率偏差越大,而耦合剛度、位置及范圍等則會(huì)影響鋼絞線之間的相互作用,耦合剛...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PPWS法索股架設(shè)空中編纜法(AS)19世紀(jì)中葉發(fā)明于美國,也是早期懸索橋主纜的主要施工方法,
[11]。圖 1-2(a)AS 法主纜構(gòu)造圖 圖 1-2(b)AS 法束股構(gòu)造圖中外部分懸索橋主纜施工情況見表 1-2:表 1-2 部分懸索橋施工工法名稱 國別 年份 主纜尺寸 架設(shè)方法明石海峽大橋 日本 1998 2×1120 PWS香港青馬大橋 中國 1998 2×1100 AS南備贊大橋 日本 1988 2×1070 PWS金門大橋 美國 1937 2×924 AS湖南矮寨大橋 中國 2012 2×855 PWS舟山西堠門大橋 中國 2009 2×845 PWS來島二橋 日本 1999 2×650 PWS大貝爾特東橋 丹麥 1998 2×827 AS1.2.2 斜拉索索結(jié)構(gòu)規(guī)范《斜拉橋熱聚乙烯高強(qiáng)鋼絲拉索技術(shù)條件》(GB/T 18365-2001)明確指出[12]:斜拉索宜優(yōu)先采用直徑為 7mm 的熱鍍鋅鋼絲,也可使用直徑為 5mm 的熱鍍鋅鋼絲。鍍鋅鋼絲的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不得低于 1570MPa,性能不低于《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》(GB/T17101-2008)的要求。斜拉索是斜拉橋的承重構(gòu)件,不僅要具有高強(qiáng)度的性能,還需具備良好的抗疲勞能力和抗腐蝕能力,F(xiàn)今我國較常用的斜拉索有平行鋼絲索和平行鋼絞線索。(1)平行鋼絲索平行鋼絲索的鋼絲采用直徑為 5 mm 或 7 mm 的高強(qiáng)鍍鋅鋼絲或者高強(qiáng)鋼絲,要求標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度在 1600 MPa 以上。其基本組成構(gòu)件包括墊塊、定位板、連接筒、錨杯、螺母等,錨杯中空隙部分還需灌入流動(dòng)態(tài)的混合填料。在制作過程中將若干根鋼絲平行并攏、扎
圖 1-3(a)冷鑄墩頭錨示意圖 圖 1-3(b)平行鋼絲索截面圖(2)平行鋼絞線索平行鋼絞線索由多根鍍鋅或環(huán)氧噴涂鋼絞線熱擠聚乙烯護(hù)套組成,鋼絞線的標(biāo)強(qiáng)度達(dá)到 1860 MPa。每根鋼鉸線索的組成部分包括預(yù)埋導(dǎo)管,夾片,鋼錐管,定墊板,保護(hù)蓋帽和兩端的張拉端錨具及錨固端錨具。成品鋼絞線直接在加工廠注石蠟,之后熱擠 PE 防護(hù)層,加工完成后上卷盤運(yùn)輸至現(xiàn)場,在現(xiàn)場編索、安裝,索可以是平行成束形成平行鋼絞線索,也可以扭絞一定的角度成為半平行鋼絞線行鋼絞線斜拉索索體結(jié)構(gòu)示意見圖 1-4:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]懸索橋主纜空中紡線工法技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 葛國庫,石虎強(qiáng),金倉,牛亞洲. 公路. 2017(03)
[2]平行鋼絞線斜拉索索力測試方法評(píng)價(jià)[J]. 張卓杰,王榮輝,甄曉霞,劉新歡,韓曉成. 橋梁建設(shè). 2016(02)
[3]矮塔斜拉橋斜拉索單根張拉均勻性研究[J]. 王儒飛,張永水,朱德祥. 公路. 2015(12)
[4]平行鋼絞線斜拉索等值張拉力精確計(jì)算方法[J]. 鄒力,彭旭民,位東升. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[5]基于頻率法的平行鋼絞線索索力測試研究[J]. 孫增壽,趙云鵬,秦磊. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]求解平行鋼絞線斜拉索初張力的數(shù)值算法[J]. 張卓杰,王榮輝. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[7]平行鋼絲與鋼絞線拉索體系比較研究[J]. 萬義輝. 中國市政工程. 2013(06)
[8]超大跨度懸索橋主纜預(yù)制索股制造工藝技術(shù)[J]. 葉覺明. 金屬制品. 2013(02)
[9]無應(yīng)力狀態(tài)法在鋼絞線斜拉索施工中的應(yīng)用[J]. 苑仁安,秦順全. 橋梁建設(shè). 2012(03)
[10]一種考慮彈性多支承拉索索力求解的有限單元法[J]. 王榮輝,甘泉,龔玲玲,李新平. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]大跨度橋梁索結(jié)構(gòu)絲股分離與滑移機(jī)理及其力學(xué)行為的研究[D]. 張卓杰.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]頻率法測定斜拉索索力若干問題的研究[D]. 羅勛.西南交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3271128
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PPWS法索股架設(shè)空中編纜法(AS)19世紀(jì)中葉發(fā)明于美國,也是早期懸索橋主纜的主要施工方法,
[11]。圖 1-2(a)AS 法主纜構(gòu)造圖 圖 1-2(b)AS 法束股構(gòu)造圖中外部分懸索橋主纜施工情況見表 1-2:表 1-2 部分懸索橋施工工法名稱 國別 年份 主纜尺寸 架設(shè)方法明石海峽大橋 日本 1998 2×1120 PWS香港青馬大橋 中國 1998 2×1100 AS南備贊大橋 日本 1988 2×1070 PWS金門大橋 美國 1937 2×924 AS湖南矮寨大橋 中國 2012 2×855 PWS舟山西堠門大橋 中國 2009 2×845 PWS來島二橋 日本 1999 2×650 PWS大貝爾特東橋 丹麥 1998 2×827 AS1.2.2 斜拉索索結(jié)構(gòu)規(guī)范《斜拉橋熱聚乙烯高強(qiáng)鋼絲拉索技術(shù)條件》(GB/T 18365-2001)明確指出[12]:斜拉索宜優(yōu)先采用直徑為 7mm 的熱鍍鋅鋼絲,也可使用直徑為 5mm 的熱鍍鋅鋼絲。鍍鋅鋼絲的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不得低于 1570MPa,性能不低于《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》(GB/T17101-2008)的要求。斜拉索是斜拉橋的承重構(gòu)件,不僅要具有高強(qiáng)度的性能,還需具備良好的抗疲勞能力和抗腐蝕能力,F(xiàn)今我國較常用的斜拉索有平行鋼絲索和平行鋼絞線索。(1)平行鋼絲索平行鋼絲索的鋼絲采用直徑為 5 mm 或 7 mm 的高強(qiáng)鍍鋅鋼絲或者高強(qiáng)鋼絲,要求標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度在 1600 MPa 以上。其基本組成構(gòu)件包括墊塊、定位板、連接筒、錨杯、螺母等,錨杯中空隙部分還需灌入流動(dòng)態(tài)的混合填料。在制作過程中將若干根鋼絲平行并攏、扎
圖 1-3(a)冷鑄墩頭錨示意圖 圖 1-3(b)平行鋼絲索截面圖(2)平行鋼絞線索平行鋼絞線索由多根鍍鋅或環(huán)氧噴涂鋼絞線熱擠聚乙烯護(hù)套組成,鋼絞線的標(biāo)強(qiáng)度達(dá)到 1860 MPa。每根鋼鉸線索的組成部分包括預(yù)埋導(dǎo)管,夾片,鋼錐管,定墊板,保護(hù)蓋帽和兩端的張拉端錨具及錨固端錨具。成品鋼絞線直接在加工廠注石蠟,之后熱擠 PE 防護(hù)層,加工完成后上卷盤運(yùn)輸至現(xiàn)場,在現(xiàn)場編索、安裝,索可以是平行成束形成平行鋼絞線索,也可以扭絞一定的角度成為半平行鋼絞線行鋼絞線斜拉索索體結(jié)構(gòu)示意見圖 1-4:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]懸索橋主纜空中紡線工法技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 葛國庫,石虎強(qiáng),金倉,牛亞洲. 公路. 2017(03)
[2]平行鋼絞線斜拉索索力測試方法評(píng)價(jià)[J]. 張卓杰,王榮輝,甄曉霞,劉新歡,韓曉成. 橋梁建設(shè). 2016(02)
[3]矮塔斜拉橋斜拉索單根張拉均勻性研究[J]. 王儒飛,張永水,朱德祥. 公路. 2015(12)
[4]平行鋼絞線斜拉索等值張拉力精確計(jì)算方法[J]. 鄒力,彭旭民,位東升. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[5]基于頻率法的平行鋼絞線索索力測試研究[J]. 孫增壽,趙云鵬,秦磊. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]求解平行鋼絞線斜拉索初張力的數(shù)值算法[J]. 張卓杰,王榮輝. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[7]平行鋼絲與鋼絞線拉索體系比較研究[J]. 萬義輝. 中國市政工程. 2013(06)
[8]超大跨度懸索橋主纜預(yù)制索股制造工藝技術(shù)[J]. 葉覺明. 金屬制品. 2013(02)
[9]無應(yīng)力狀態(tài)法在鋼絞線斜拉索施工中的應(yīng)用[J]. 苑仁安,秦順全. 橋梁建設(shè). 2012(03)
[10]一種考慮彈性多支承拉索索力求解的有限單元法[J]. 王榮輝,甘泉,龔玲玲,李新平. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]大跨度橋梁索結(jié)構(gòu)絲股分離與滑移機(jī)理及其力學(xué)行為的研究[D]. 張卓杰.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]頻率法測定斜拉索索力若干問題的研究[D]. 羅勛.西南交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3271128
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