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斜拉索风致振动减震措施分析
摘要：
随着城市建设的发展，高层建筑和桥梁的数量越来越多。斜拉索结构因其美观、稳定、经济等特点而被广泛应用。然而，超大跨度斜拉桥和超高层建筑的斜拉索存在严重的风致振动问题，导致其抗风能力受到限制，对其安全性、使用寿命和舒适性等方面造成了影响。因此，本论文对斜拉索风致振动的原因、影响、评估和控制策略进行了详细的探讨，以提高斜拉索结构的抗风能力和安全性。
关键词：斜拉索；风致振动；抗风能力；安全性；控制策略
Abstract:
Withthedevelopmentofurbanconstruction,thenumberoftallbuildingsandbridgesisincreasing.Thecable-stayedstructureiswidelyusedbecauseofitsbeauty,stability,economyandothercharacteristics.However,thereareseriouswind-inducedvibrationproblemsinthecable-stayedbridgewithsuperlargespanandsuperhigh-risebuilding,whichrestrictsitswindresistancecapabilityandaffectsitssafety,servicelifeandcomfort.Therefore,thispaperdiscussesindetailthecauses，effects，evaluationandcontrolstrategiesofwind-inducedvibrationofcable-stayedstructure,inordertoimprovethewindresistanceandsafetyofcable-stayedstructures.
Keywords:cable-stayedstructure;wind-inducedvibration;windresistancecapability;safety;controlstrategies
一、引言
斜拉索结构是一种重要的桥梁和超高层建筑结构形式，具有经济、美观、稳定等优点，已在我国广泛应用。然而，随着跨度和高度的增加，斜拉索的风致振动问题越来越突出，对结构的安全性、使用寿命和舒适性等方面造成严重影响。因此，对斜拉索风致振动进行深入分析，以实现斜拉索的可靠、舒适和安全使用具有重要的意义。本文就斜拉索风致振动的原因、影响、评估和控制策略进行了详细的研究。
二、斜拉索风致振动的原因
斜拉桥和超高层建筑的斜拉索因其悬挂于主梁两侧，成为所支承主梁的关键构件之一，其承受着风荷载，因此易发生振动。同时，斜拉索和主梁的振动也通过它们之间的作用传递到桥墩和地基上，引起桥梁整体的振动。
风致振动的发生通常与以下因素有关：
1.大气风
在大气中各层风速不同导致龙卷风、飑线等强风现象形成，较高层的强风吹袭桥面，使斜拉索发生横向、纵向、扭转振动等不稳定状况。
2.施工振动
在斜拉桥和超高层建筑结构施工过程中，可能因为吊装、拼装等施工方式，引起结构振动，产生相应频率的谐波作用，导致斜拉索振动加剧。
3.斜拉索结构共振
斜拉索结构共振是风致振动其中一种主要形式，是指当斜拉索和与之相连的主梁在同一共振频率上振动，产生增幅效应的状况。共振震荡容易因风场、气温、结构材料、结构尺寸和几何型态等因素的不同而导致。
4.斜拉索非线性振动
随着斜拉索振幅或频率的增加，斜拉索结构可能会发生非线性振动现象，进而导致周期性的强迫振动和自由振动。非线性振动的发生不仅会破坏结构的静态平衡，也会对结构的动态平衡造成影响，导致结构的疲劳损伤。
三、斜拉索风致振动的影响
风致振动对斜拉索结构的影响十分显著，主要有以下几个方面：
1.抗风能力下降
不同级别的风场对斜拉索的影响是不同的，强度不一的风场对斜拉索的振动也存在一定的限制作用。斜拉索结构在风致振动下容易形成大振幅、大位移，降低了其抗风能力和稳定性，增加了事故的风险。
2.疲劳损伤
斜拉索结构在风致振动下易发生疲劳损伤，使强度下降，进一步影响斜拉索的使用寿命。
3.振动舒适性下降
振动会产生较大的噪声和舒适性影响，给乘客带来不适和压迫感，影响道路交通的通行情况和过江水位的受控。
四、斜拉索风致振动评估
为评估斜拉索结构的风致振动强度，需要进行相应的振动分析与计算，检查斜拉索结构是否已进入危险状态。对此，有以下几个方法：
1.理论计算法
通过解析法、数值法等来计算控制点的振动和结构响应，并且考虑到结构自身特性、风场的随机性和非线性因素，更准确的预测斜拉索的风致振动响应。
2.实测法
实测法主要是使用加速度计、传感器等现场设备进行