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大跨度钢桁架拱桥成桥状态抖振分析研究
摘要：
本文通过对大跨度钢桁架拱桥成桥状态进行抖振分析，研究其在风荷载和地震作用下的稳定性，分析桥梁结构抖振现象的成因及其对结构安全的影响，提出相应的控制和治理方法。通过对大跨度钢桁架拱桥的静力学和动力学分析，可以得知其结构特点和自振频率等基本参数，进而分析其受荷情况下的振动响应，以便设计更加安全可靠的桥梁结构。
关键词：大跨度钢桁架拱桥；抖振分析；稳定性；振动响应；结构安全
一、引言
大跨度钢桁架拱桥具有结构轻巧，承重能力强，施工期短等优点，因而被广泛应用于城市交通建设和基础设施建设中。然而，在桥梁使用过程中，受到自然环境的影响，如风荷载和地震，会产生较大的振动响应，给桥梁的使用和安全带来风险。因此，对大跨度钢桁架拱桥的抖振分析和稳定性研究显得尤为重要。
二、大跨度钢桁架拱桥结构特点
大跨度钢桁架拱桥是一种典型的大跨度桥型，其结构特点如下：
1.钢桁架与拱形结构相结合，能够增强桥梁的承重能力和稳定性；
2.桥面采用钢箱梁结构，使整座桥梁的刚度和稳定性得到提高；
3.断面较大，跨度较长，自重较大，对地基要求较高；
4.具有很大的自由度和振动响应，易受到外界荷载的影响。
因此，在进行大跨度钢桁架拱桥的设计时，必须充分考虑桥梁结构的自然特性和荷载特性，进行合理的结构设计。
三、抖振分析方法
抖振是指结构受到一定荷载后，因自身结构特性引起的振动现象。钢桁架拱桥是一种典型的抖振易发生的结构，其抖振分析方法主要包括：
1.静力学方法：主要是通过静力学分析，对桥梁结构的受力特点、刚度和强度特性进行分析，从而得到抖振现象的预测和控制方法；
2.动力学方法：主要是利用振动学理论和数值计算方法，对桥梁结构的振动响应进行分析，进而得到抖振稳定性的评估和控制方法。
以上两种方法可以相互结合，得到更加准确的抖振分析结果。
四、大跨度钢桁架拱桥抖振现象及其对结构安全的影响
大跨度钢桁架拱桥抖振现象主要包括横向抖振和纵向抖振两种。其中，横向抖振是指桥面水平方向上振荡，纵向抖振是指桥面竖向方向上振荡。这两种抖振现象都会给桥梁结构的使用和安全带来很大的影响。
1.对桥梁结构的疲劳和损伤
桥梁结构在反复的振动作用下，会产生疲劳现象，导致材料裂纹和变形，最终会影响桥梁的使用寿命和安全性。
2.对桥梁车辆的行驶安全
桥梁抖振会不断地影响行驶在桥面上的车辆，引起轮胎的横向移动和加速度的变化，从而影响车辆的行驶稳定性和安全性。
3.对人员和物品的安全
桥梁抖振会对行人和运输物品产生振动和摇晃，使其在桥面上发生滑动或者倾斜，从而影响人员和物品的安全。
五、抖振控制和治理方法
为控制大跨度钢桁架拱桥的抖振现象，必须采取相应的控制和治理方法。
1.控制抖振源
为减小抖振源，必须采取相应的措施，如加强对桥梁周围环境的控制，减小周围建筑物和植被的影响等。
2.加强桥梁的刚度和稳定性
为提高桥梁的受荷能力和稳定性，可以采用加强结构的办法，即在原有结构上加设加强筋、加固板等结构材料，以增加桥梁的刚度。
3.在桥梁的抗风设计中考虑抖振问题
为减小桥梁抗风设计中的抖振问题，可以采用化简设计等措施，以减小桥梁的自重，进而提高桥梁的自振频率。
4.采用振动吸收器进行抖振控制
振动吸收器是一种可以改变桥梁结构的振动特性和响应能力的装置。可以通过对振动吸收器的安装和调节，达到对桥梁动力响应的减小和控制，从而有效地控制桥梁的抖振现象。
六、结论
本文通过对大跨度钢桁架拱桥成桥状态进行抖振分析，提出相应的桥梁抖振控制方法。在进行桥梁的设计和施工时，必须充分考虑抖振问题和桥梁的自然特性，采取相应的抖振控制和治理措施，以保证桥梁的使用和安全。