DB34T 3705-2020 斜拉橋鋼絞線(xiàn)拉索減振設(shè)計(jì)指南

34DB34/T3705—2020斜拉橋鋼絞線(xiàn)拉索減振設(shè)計(jì)指南Vibrationreductiondesignguideforstrandstaycableofcable-stayedbridge2020-11-27發(fā)布2020-12-27實(shí)施安徽省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定12當(dāng)鋼絞線(xiàn)拉索索端沿索弦長(zhǎng)方向的振動(dòng)激勵(lì)頻率接近拉索固有頻率的等級(jí)ⅠⅡⅢⅠⅠⅠⅢⅡⅡ4.2.1各類(lèi)鋼絞線(xiàn)拉索的抗風(fēng)性能目標(biāo)等級(jí)為Ⅰ級(jí)時(shí)，振幅3ⅠⅡⅢ//5.2.1鋼絞線(xiàn)拉索的振動(dòng)可分為索平面外振動(dòng)與索平面內(nèi)振動(dòng)兩種形式。其中，索平面內(nèi)振動(dòng)又可分5.2.2鋼絞線(xiàn)拉索發(fā)生索平面外振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率fop可按式（1）n2n2lfopFm···········································fop——鋼絞線(xiàn)拉索的第n階面外模態(tài)頻率（Hz5.2.3鋼絞線(xiàn)拉索發(fā)生索平面內(nèi)對(duì)稱(chēng)振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率fip可按式（2式（4）計(jì)fip····································································0.001720.12543.1444n1=0.00539.4239n3 nπEAmglcosc2/F3 n——振型階數(shù)，可取1、3、5、7、9.4λ——與拉索狀態(tài)有關(guān)的系數(shù)，按式（4）計(jì)算；A——鋼絞線(xiàn)拉索截面面積（m2αc——鋼絞線(xiàn)拉索的傾角(°);5.2.4鋼絞線(xiàn)拉索發(fā)生索平面內(nèi)反對(duì)稱(chēng)振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率fip可按式（5）計(jì)算：nFn·············································mfip2l·············································mn——振型階數(shù)，可取2、4、6、8、10.5.3.1鋼絞線(xiàn)拉索的阻尼比ζs應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果確定；缺5.3.2鋼絞線(xiàn)拉索的梁端與塔端同時(shí)安裝阻尼器時(shí)，拉索的附加阻尼值應(yīng)考慮梁端與塔端阻尼器效應(yīng)5.4.1當(dāng)鋼絞線(xiàn)拉索斷面的馳振力系數(shù)Cg<0，或鋼絞線(xiàn)拉索受cgCgDωρ——空氣密度（kg/m3），一般取為1.25kgCg——鋼絞線(xiàn)拉索斷面的馳振力系數(shù)，CBCC，一般可通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)或虛擬風(fēng)洞試驗(yàn)gDLD），5），.tt=006D.DDDD5.5.2鋼絞線(xiàn)拉索的尾流馳振臨界風(fēng)速Uwg可按式（7）計(jì)算，動(dòng)試驗(yàn)或氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)直接獲得。節(jié)段模型振動(dòng)試驗(yàn)或氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)應(yīng)符合JTG/T3360-01UwgCwgfiDcmsmsD······································Cwg——與拉索中心距有關(guān)的常數(shù)，當(dāng)沿風(fēng)向上下游索中心距2～6倍索直徑時(shí)取25，6～10倍fi——鋼絞線(xiàn)拉索第i階振動(dòng)頻率（HzUwgwgUd······························································5.5.4當(dāng)尾流馳振穩(wěn)定性檢驗(yàn)不滿(mǎn)足要求時(shí)，6ymaxDc·····························tc）；C——升力系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差，對(duì)于圓柱形構(gòu)件一般取0.45；Sc——Scruton數(shù)，Sc=mζs/(f——拉索基頻；ρ——空氣密度（kg/m3），一般取為1.25kg/渦激共振起振風(fēng)速、鎖定區(qū)間以及振動(dòng)振幅，并以5.6.5當(dāng)鋼絞線(xiàn)拉索的渦激共振不滿(mǎn)足檢驗(yàn)要求時(shí)，可通過(guò)改變基本氣動(dòng)外形、附加氣動(dòng)措施或阻尼5.7.1鋼絞線(xiàn)拉索應(yīng)檢驗(yàn)發(fā)生風(fēng)雨激振的可能性，在缺乏試驗(yàn)條件時(shí)，鋼絞線(xiàn)拉索不發(fā)生風(fēng)雨激振的）～ Sc5 5.7.2當(dāng)鋼絞線(xiàn)拉索的風(fēng)雨激振檢驗(yàn)不滿(mǎn)足要求時(shí)，可采取氣動(dòng)措施或增設(shè)阻尼措施予以改善，外套5.8.1當(dāng)鋼絞線(xiàn)拉索垂直于弦長(zhǎng)方向的索端激勵(lì)與拉索固有頻率接近或一致時(shí)，應(yīng)進(jìn)行鋼絞線(xiàn)拉索線(xiàn)a)發(fā)生線(xiàn)性?xún)?nèi)部共振時(shí)，拉索索端垂直弦長(zhǎng)方向的運(yùn)動(dòng)引起的鋼絞線(xiàn)最大振動(dòng)響應(yīng)主要為相應(yīng)7 yBy1max——第一階面內(nèi)振動(dòng)最大振幅（myB——索端垂直于拉索弦長(zhǎng)方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)的幅值（mBxHxB(t)BxyB(tyB(t)AAHyb)當(dāng)索端激勵(lì)振幅較大時(shí)，可通過(guò)數(shù)5.8.2當(dāng)鋼絞線(xiàn)拉索沿弦長(zhǎng)方向的索端激勵(lì)為拉索固有頻率的FmaxF································)2FmaxF································=fb1 2fc F——鋼絞線(xiàn)拉索索力（Nβfb——外激勵(lì)頻率（Hzfc——鋼絞線(xiàn)拉索固有振動(dòng)頻率（Hz），X0——恒載索力下鋼絞線(xiàn)拉索線(xiàn)彈性伸長(zhǎng)量（m），可按X0=Fl/EA計(jì)算；804Xl0A1max——斜拉索的第一階共振穩(wěn)態(tài)響應(yīng)6.1.1鋼絞線(xiàn)拉索的減振設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本文件的規(guī)定外，6.1.3鋼絞線(xiàn)拉索振動(dòng)控制目標(biāo)應(yīng)同時(shí)限定非發(fā)散振動(dòng)的振動(dòng)幅值，應(yīng)控制渦激共振、線(xiàn)性?xún)?nèi)部共振6.2.1鋼絞線(xiàn)拉索可通過(guò)附加螺旋線(xiàn)或表面加工等 a）螺旋線(xiàn)布置立面圖b）螺旋線(xiàn)布置橫斷面圖注：螺旋線(xiàn)外形對(duì)拉索的風(fēng)阻系數(shù)有較大的影響，不適宜的風(fēng)雨激振9斜拉索阻尼器支架阻尼器6.3.3鋼絞線(xiàn)拉索附加阻尼器后，應(yīng)6.3.4鋼絞線(xiàn)拉索附加阻尼器的設(shè)計(jì)宜綜合考慮阻尼器安裝位置、阻尼器剛度、阻尼非線(xiàn)性、斜拉索垂度與傾角等因素影響。當(dāng)采用黏滯性阻尼器時(shí)，阻尼系數(shù)c可按式（17）和式（18）確定： cx cx），ωF斜拉索mmxxllFxxcxc——阻尼器安裝位置距較近索端的距離（m）；ω注：阻尼器安裝位置、阻尼器剛度、阻尼非線(xiàn)性、拉索垂度與傾角等是影成通用阻尼器設(shè)計(jì)曲線(xiàn)如圖7所示。由于式中沒(méi)有考慮阻尼器剛度、阻尼非線(xiàn)性、斜拉索垂度與傾角等因素， xc/lcx nc6.3.5為保證鋼絞線(xiàn)拉索在安裝阻尼器后能達(dá)到目標(biāo)的附加阻尼值，同時(shí)兼顧拉索的美觀性與施工安7.1.2阻尼器宜設(shè)置與健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相接的接口，可實(shí)時(shí)記錄和跟蹤阻尼器的位移、阻尼力、油缸壓7.1.3鋼絞線(xiàn)拉索設(shè)置減振阻尼器時(shí)，應(yīng)考慮檢修、維護(hù)、更換的要求，并應(yīng)避免阻尼器發(fā)生損壞時(shí)7.2.1阻尼器的工作環(huán)境溫度宜為-20℃~65℃,相對(duì)濕度可為0～100％。7.2.3阻尼器