DB34T 3705-2020 斜拉桥钢绞线拉索减振设计指南

34DB34/T3705—2020斜拉桥钢绞线拉索减振设计指南Vibrationreductiondesignguideforstrandstaycableofcable-stayedbridge2020-11-27发布2020-12-27实施安徽省市场监督管理局发布I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定12当钢绞线拉索索端沿索弦长方向的振动激励频率接近拉索固有频率的等级ⅠⅡⅢⅠⅠⅠⅢⅡⅡ4.2.1各类钢绞线拉索的抗风性能目标等级为Ⅰ级时，振幅3ⅠⅡⅢ//5.2.1钢绞线拉索的振动可分为索平面外振动与索平面内振动两种形式。其中，索平面内振动又可分5.2.2钢绞线拉索发生索平面外振动时，其振动频率fop可按式（1）n2n2lfopFm···········································fop——钢绞线拉索的第n阶面外模态频率（Hz5.2.3钢绞线拉索发生索平面内对称振动时，其振动频率fip可按式（2式（4）计fip····································································0.001720.12543.1444n1=0.00539.4239n3 nπEAmglcosc2/F3 n——振型阶数，可取1、3、5、7、9.4λ——与拉索状态有关的系数，按式（4）计算；A——钢绞线拉索截面面积（m2αc——钢绞线拉索的倾角(°);5.2.4钢绞线拉索发生索平面内反对称振动时，其振动频率fip可按式（5）计算：nFn·············································mfip2l·············································mn——振型阶数，可取2、4、6、8、10.5.3.1钢绞线拉索的阻尼比ζs应根据实测数据结果确定；缺5.3.2钢绞线拉索的梁端与塔端同时安装阻尼器时，拉索的附加阻尼值应考虑梁端与塔端阻尼器效应5.4.1当钢绞线拉索断面的驰振力系数Cg<0，或钢绞线拉索受cgCgDωρ——空气密度（kg/m3），一般取为1.25kgCg——钢绞线拉索断面的驰振力系数，CBCC，一般可通过风洞试验或虚拟风洞试验gDLD），5），.tt=006D.DDDD5.5.2钢绞线拉索的尾流驰振临界风速Uwg可按式（7）计算，动试验或气动弹性模型试验直接获得。节段模型振动试验或气动弹性模型试验应符合JTG/T3360-01UwgCwgfiDcmsmsD······································Cwg——与拉索中心距有关的常数，当沿风向上下游索中心距2～6倍索直径时取25，6～10倍fi——钢绞线拉索第i阶振动频率（HzUwgwgUd······························································5.5.4当尾流驰振稳定性检验不满足要求时，6ymaxDc·····························tc）；C——升力系数标准差，对于圆柱形构件一般取0.45；Sc——Scruton数，Sc=mζs/(f——拉索基频；ρ——空气密度（kg/m3），一般取为1.25kg/涡激共振起振风速、锁定区间以及振动振幅，并以5.6.5当钢绞线拉索的涡激共振不满足检验要求时，可通过改变基本气动外形、附加气动措施或阻尼5.7.1钢绞线拉索应检验发生风雨激振的可能性，在缺乏试验条件时，钢绞线拉索不发生风雨激振的）～ Sc5 5.7.2当钢绞线拉索的风雨激振检验不满足要求时，可采取气动措施或增设阻尼措施予以改善，外套5.8.1当钢绞线拉索垂直于弦长方向的索端激励与拉索固有频率接近或一致时，应进行钢绞线拉索线a)发生线性内部共振时，拉索索端垂直弦长方向的运动引起的钢绞线最大振动响应主要为相应7 yBy1max——第一阶面内振动最大振幅（myB——索端垂直于拉索弦长方向相对运动的幅值（mBxHxB(t)BxyB(tyB(t)AAHyb)当索端激励振幅较大时，可通过数5.8.2当钢绞线拉索沿弦长方向的索端激励为拉索固有频率的FmaxF································)2FmaxF································=fb1 2fc F——钢绞线拉索索力（Nβfb——外激励频率（Hzfc——钢绞线拉索固有振动频率（Hz），X0——恒载索力下钢绞线拉索线弹性伸长量（m），可按X0=Fl/EA计算；804Xl0A1max——斜拉索的第一阶共振稳态响应6.1.1钢绞线拉索的减振设计除应符合本文件的规定外，6.1.3钢绞线拉索振动控制目标应同时限定非发散振动的振动幅值，应控制涡激共振、线性内部共振6.2.1钢绞线拉索可通过附加螺旋线或表面加工等 a）螺旋线布置立面图b）螺旋线布置横断面图注：螺旋线外形对拉索的风阻系数有较大的影响，不适宜的风雨激振9斜拉索阻尼器支架阻尼器6.3.3钢绞线拉索附加阻尼器后，应6.3.4钢绞线拉索附加阻尼器的设计宜综合考虑阻尼器安装位置、阻尼器刚度、阻尼非线性、斜拉索垂度与倾角等因素影响。当采用黏滞性阻尼器时，阻尼系数c可按式（17）和式（18）确定： cx cx），ωF斜拉索mmxxllFxxcxc——阻尼器安装位置距较近索端的距离（m）；ω注：阻尼器安装位置、阻尼器刚度、阻尼非线性、拉索垂度与倾角等是影成通用阻尼器设计曲线如图7所示。由于式中没有考虑阻尼器刚度、阻尼非线性、斜拉索垂度与倾角等因素， xc/lcx nc6.3.5为保证钢绞线拉索在安装阻尼器后能达到目标的附加阻尼值，同时兼顾拉索的美观性与施工安7.1.2阻尼器宜设置与健康监测系统相接的接口，可实时记录和跟踪阻尼器的位移、阻尼力、油缸压7.1.3钢绞线拉索设置减振阻尼器时，应考虑检修、维护、更换的要求，并应避免阻尼器发生损坏时7.2.1阻尼器的工作环境温度宜为-20℃~65℃,相对湿度可为0～100％。7.2.3阻尼器