ICS93.04

CCSP33

45

廣西壯族自治區(qū)地方標準

DB45/TXXXX—2024

大跨橋梁拉索減振設計規(guī)范

Specificationforvibrationmitigationdesignofbridgecables

（征求意見稿）

（本草案完成時間：2024.03.05）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB45/TXXXX—2024

大跨橋梁拉索減振設計規(guī)范

1范圍

本文件界定了大跨橋梁拉索減振設計的術語和定義，規(guī)定了橋梁拉索減振設計索動力特性、減振目

標、減振設計、減振裝置構造及連接要求、減振裝置性能與效果測試、監(jiān)測與運維要求

本文件適用于廣西壯族自治區(qū)行政區(qū)域內大跨橋梁拉吊索減振設計。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

JTG/T3360-01公路橋梁抗風設計規(guī)范

DL/T1099防振錘技術條件和試驗方法

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

斯特勞哈爾數(shù)strouhalnumber

與渦激振動有關的量綱一參數(shù)，在較大的風速范圍內保持常數(shù)。

斯科頓數(shù)scrutonnumber

與拉吊索質量、阻尼、直徑和空氣密度相關的一個氣動參數(shù)。

氣動措施aerodynamicmeasure

通過改變拉吊索斷面氣動特性抑制拉吊索振動的措施。

風雨振windrainvibration

風雨共同作用下斜拉索出現(xiàn)的振動。

渦振vortex-inducedvibration

風繞流經(jīng)過拉吊索后在尾部形成周期性漩渦脫落引起的索振動。

馳振galloping

索表面結冰積雪等導致斷面氣動穩(wěn)定性變差引起的發(fā)散振動。

抖振buffeting

脈動風引起的拉吊索強迫振動。

3

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參數(shù)振動parametricvibration

橋面或索塔振動使得拉吊索軸向拉力發(fā)生周期性改變引起的拉吊索的橫向振動。

尾流馳振wakevibration

拉吊索位于鄰近索、塔及其他構件尾流中出現(xiàn)的振動。

面內振動in-planevibration

在拉索所在豎直平面內與索弦線垂直方向的振動，或是垂直吊索順橋向的振動。

面外振動out-of-planevibration

拉索垂直于其所在的豎直平面方向的振動，或是垂直吊索橫橋向的振動。

外置阻尼器externaldamper

采用支架安裝的拉吊索阻尼器。

內置阻尼器internaldamper

以拉吊索導管為支撐，安裝在導管內或導管口的拉吊索阻尼器。

減振裝置dampingdevice

用于拉吊索減振的各類裝置總稱。

分隔器spacer

連接相鄰吊索或者吊索索股的剛性連接器。

輔助索cross-tie

橫向連接相鄰拉吊索或是將拉吊索與主梁/主塔之間相連的僅承受拉力的構件。

靜力線形staticprofile

拉吊索僅在結構自重、預張力以及恒載作用下，產(chǎn)生的線形。車輛、溫度和人群作用可以考慮為準

靜力作用，也會引起索靜力線形變化。

固有阻尼inherentdamping

拉吊索本身固有的阻尼。

阻尼比dampingratio

阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比，表征了結構的阻尼大小。

對數(shù)衰減率logarithmicdecrementdamping

在自由振動衰減曲線中，任意兩個相鄰振幅之比的自然對數(shù)，表征了結構的阻尼大小。

4基本規(guī)定

4

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拉吊索振動應主要考慮由風荷載引起，同時宜考慮其他相連結構(梁、塔)動力響應引發(fā)索振動的

可能性。

拉吊索采用的減振措施應根據(jù)橋梁的結構特點、場地環(huán)境、拉吊索力學參數(shù)與幾何參數(shù)以及錨固

方式等因素綜合確定。

拉吊索減振設計主要針對橋梁運營階段。若在施工階段以及成橋后尚未安裝減振裝置發(fā)生目測可

見振動，應采取臨時減振措施。

拉吊索的氣動措施、減振裝置、以及配套支架和連接構件的外觀設計應與橋梁結構風格相協(xié)調，

不應對橋梁整體景觀產(chǎn)生負面影響。

拉吊索減振裝置調節(jié)對中和對正連接件的設計應便于安裝。減振裝置性能應穩(wěn)定耐久。

拉吊索施工階段減振設計應采用索施工階段幾何和結構參數(shù)，減振目標和設計方法與成橋狀態(tài)減

振設計一致，減振方案的選擇宜結合成橋減振方案設計，應考慮實施的便利性、可重復利用性和經(jīng)濟性。

橋梁中宜選取代表性拉吊索進行振動監(jiān)測，定期及在大幅振動事件（例如臺風）后及時分析評估

拉索以及減振裝置的狀態(tài)。

5索動力特性

一般規(guī)定

5.1.1拉吊索動力特性計算時一般取拉吊索錨點間距長度為計算索長，對于設置有導向器、索導管內

有灌注填充材料等其他限位裝置情況，應對計算索長進行修正。

5.1.2拉吊索振動分析時，可忽略面內外振動之間的耦合效應分別獨立進行。拉吊索的面外振動以及

垂直吊索的振動分析的計算可不考慮垂度影響。

5.1.3斜拉索面內的垂度參數(shù)?2采用下式計算

?g?cos?2???

?2=()··················································(1)

????

式中：

L——計算索長，m；

g——重力加速度，一般取9.82m/s2；

?——拉吊索單位長度質量，kg/m；

H——索力，N；

θ——索的傾角，rad；

E——索材彈性模量，Pa；

A——鋼絲束截面積，m2;

1?g?cos?2

Le——索靜力曲線長度，?=?[1+()]。

?8?

5.1.4當垂度參數(shù)λ2大于1時，斜拉索面內振動分析應考慮垂度效應對頻率以及阻尼器減振效果的影

響。

索固有阻尼

5.2.1拉吊索的固有阻尼宜采用足尺試驗或者實橋測試獲取。在缺乏實測數(shù)據(jù)時，可參考附錄A的實

測數(shù)據(jù)擬合差值獲得。

5.2.2拉吊索頻率超出附錄E測試數(shù)據(jù)的頻率范圍時，低階振動（3Hz以下）的固有阻尼比可取為

0.0005，高階振動（3Hz以上）的固有阻尼可取為0.00025。

5

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頻率和振型

5.3.1垂直拉吊索的振動、拉吊索的面外振動、以及垂度參數(shù)λ2<1的拉吊索面內振動分析，可忽略垂

度和傾角影響，按照水平張緊弦理論計算拉吊索的頻率和振型。即，振動頻率??和振型?(?)分別按下式

計算：

??0.5

?=()······················································(2)

?2??

???

?(?)=sin·····················································(3)

??

式中：

n——模態(tài)階數(shù)；

?——沿著索弦線以一端為原點的坐標，m。

5.3.2垂度參數(shù)不滿足λ2<1的拉吊索面內振動，偶數(shù)階振動頻率和振型仍按式（2）和（3）計算，奇

數(shù)階振動頻率??按下式計算：

???0.5

?=?(),?=1,3,5?·············································(4)

?2??

式中：

???——考慮垂度效應的拉吊索量綱歸一化頻率，按附錄B確定。

奇數(shù)階振型按下式計算：

???

?(?)=1?tan?sin(????)?cos(????),?=1,3,5?··························(5)

?2??

6減振目標

一般規(guī)定

6.1.1拉吊索在正常運營狀態(tài)下的振動幅值以不超過1.0D為宜，最大不能超過2.0D，D為拉吊索外

徑。

6.1.2拉吊索振動振幅極限值不應超過L/（1700n）,其中n為模態(tài)階數(shù)。

風雨振動控制

6.2.1拉吊索出現(xiàn)風雨激振的臨界風速可按下式計算：

??√??

?cr=························································(6)

??

式中：

??——拉吊索第n階振動周期=1/??，s;

??——斯科頓數(shù)；

?——介于35到40之間的常數(shù)，一般取值35。

6.2.2對于截面為圓型的拉吊索，抑制面內風雨振動的阻尼必須滿足如下條件：

??

?=>10······················································(7)

???2

式中：

?——模態(tài)阻尼比；

ρ——空氣密度，一般取值1.25，kg/m3；

6

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D——拉吊索外徑，m。

6.2.3對于采用氣動措施表面處理的拉吊索，抑制面內風雨振動的阻尼比應滿足：

??>5···························································(8)

6.2.4風雨振抑制范圍應覆蓋拉吊索3Hz以下的所有面內振動模態(tài)。面外振動的模態(tài)阻尼應不低于相

應的面內振動阻尼目標的70%。

渦振控制

6.3.1拉吊索各階模態(tài)發(fā)生渦激振動的臨界風速可按下式計算。

???

?cr=·························································(9)

??

式中：

??——斯特勞哈爾數(shù)，圓形斷面索可取值0.2。

6.3.2拉吊索未有效的采用氣動措施時，其振動的阻尼比?應大于0.0016，以抑制渦激振動。

6.3.3拉吊索渦振抑制需覆蓋的模態(tài)范圍，宜依據(jù)橋址的平均風速采用式（9）計算確定，應覆蓋振動

頻率在12Hz以下的所有模態(tài)。

6.3.4拉吊索渦振的最大振幅?max可按下式估算

2

?max???

=0.0082()···········································(10)

????(??)???

式中：

??——升力系數(shù)，在無實測數(shù)據(jù)時可以取0.3；

??——渦激振動的頻率，Hz；

?——風速，m/s。

馳振控制

6.4.1拉吊索發(fā)生尾流馳振的臨界風速?cr按下式估算

?cr=????√??···················································(11)

式（11）中常數(shù)?取決于拉吊索間的凈間距，通常按照以下方式確定：

1)拉吊索間距較小時（索間距為2D~6D），c=25；

2)拉吊索間距正常時（索間距為10D或更大），c=80。

6.4.2拉吊索的尾流馳振的臨界風速應根據(jù)當?shù)仡l率風速確定，不宜低于橋梁設計的基準風速，基準

風速按照JTG/T3360-01確定。

6.4.3拉吊索處于結冰環(huán)境有裹冰馳振風險時，面內振動前三階模態(tài)的阻尼比?應大于0.0095。

參數(shù)振動控制

為避免和抑制參數(shù)振動和線性內部共振，應設計拉吊索一階振動頻率，避免其出現(xiàn)橋梁整體振動頻

率一半的±5%和橋梁整體振動頻率的±5%范圍內。

7減振設計

一般規(guī)定

7.1.1拉吊索的風雨激振控制，宜首先采用氣動措施減弱風雨激勵，同時增加減振裝置提升拉吊索的

阻尼以滿足風雨激振抑制要求。

7

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7.1.2拉吊索的渦激振動控制，宜采用氣動措施或增加減振裝置提升阻尼的措施減振。

7.1.3拉吊索的馳振控制，宜綜合采用氣動措施、增加減振裝置和剛性分隔器等措施減振。

7.1.4拉吊索的參數(shù)振動控制，宜采用輔助索調節(jié)頻率或是增加減振裝置提升阻尼抑制振幅。

氣動措施

7.2.1拉吊索風雨激振采用氣動措施減振時，索表面宜采用如下的處理方式（如圖1所示）：

——在索表面沿軸向附加螺旋線，螺旋線不小于1.5mm，纏繞間距宜采用8~9D，雙螺旋線纏

繞。

——在索表面沿軸向加工凹坑，凹坑深度1mm，凹坑規(guī)格和排布見圖2。

（a）螺旋線（b）凹坑

圖1索表面氣動措施示例

圖2索表面凹坑規(guī)格（單位：mm）

7.2.2拉吊索采用繞螺旋線方式抑制馳振或渦振時，宜采用直徑大于10mm的螺旋線，采用雙螺旋線

或三螺旋線，螺旋線間距不超過12D。

7.2.3拉吊索表面處理時應考慮其對動力風荷載的影響，處理后的拉吊索的阻力系數(shù)應滿足CD應小

于0.8。

阻尼器安裝位置和參數(shù)設計

7.3.1一般規(guī)定

7.3.1.1安裝索阻尼器的目標是提升拉吊索目標模態(tài)的阻尼達到減振要求的最小值，應依據(jù)提升目標

和安裝條件選取合適的阻尼器類型和安裝位置。

7.3.1.2阻尼器的阻尼效果以及優(yōu)化設計參數(shù)的確定需考慮阻尼器性能的頻率和振幅依賴性、連接件

的力學特性等。

7.3.1.3阻尼器的設計一般可采用線性阻尼器模型，可分為粘彈性阻尼器和高阻尼橡膠阻尼器兩類模

型設計。

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7.3.1.4采用球鉸、鉸接以及其他活動連接安裝的阻尼器，應考慮活動連接對阻尼效果的影響，宜考

慮一定的強度安全系數(shù)。缺乏足尺拉吊索實測數(shù)據(jù)時，宜將目標最小阻尼比在第6章規(guī)定的基礎上提高

1倍。

7.3.1.5本章規(guī)定的設計公式適用于阻尼器距離相鄰索端不大于5%索長，振動模態(tài)頻率在3Hz以下

的模態(tài)，阻尼器提供的模態(tài)阻尼比不超過0.1的情況。超出上述范圍時，宜采用附錄C.3的數(shù)值方法計

算阻尼器的阻尼效果。

7.3.2粘彈性阻尼器

7.3.2.1拉吊索常用的粘滯阻尼器和黏性剪切阻尼器應按粘彈性阻尼器設計，主要設計參數(shù)包括阻尼

器安裝位置?、剛度系數(shù)??和粘滯系數(shù)??。

7.3.2.2宜盡量選取自身剛度小的阻尼器，當選取剛度系數(shù)為??>0的阻尼器時，其最小安裝高度按

下式計算

??

≥min················································(12)

?√?1??2

?????????

1+?1??2

式中：

?——阻尼器離臨近拉吊索錨固點的距離（沿著索弦線），m；

?1——阻尼器目標覆蓋的最低階模態(tài)階數(shù)，一般取?1=1；

?2——阻尼器目標覆蓋的最高階模態(tài)階數(shù)，一般取?2≥?1；

?min——拉吊索第?1至第?2階模態(tài)減振要求的最低目標阻尼比，按第6章確定；

??——拉吊索抗彎剛度對阻尼效果的影響因子，見附錄C；

??——支架剛度對阻尼效果的影響因子，見附錄C；

???——拉吊索垂度對阻尼效果的影響因子，見附錄C；

??——阻尼器剛度對阻尼效果的影響因子，見附錄C。

依據(jù)上式結合構造要求確定阻尼器安裝位置后，阻尼器的粘滯系數(shù)按下式計算：

1√??

??=···············································(13)

???????√?1?2????

式中：

???——拉吊索垂度對最優(yōu)阻尼器粘滯系數(shù)的影響因子，見附錄C。

??——拉吊索抗彎剛度和支架剛度對最優(yōu)阻尼器粘滯系數(shù)的影響因子，見附錄C。

??——阻尼器剛度最優(yōu)阻尼器粘滯系數(shù)的影響因子，見附錄C。

7.3.2.3實際粘彈性阻尼器的剛度系數(shù)、粘滯系數(shù)隨著溫度、加載頻率和幅值一般會發(fā)生變化，與上

述目標值存在偏差時，宜在工作溫度、頻率和變形幅值范圍內選擇代表性工況進行測試，分別獲取剛度

系數(shù)和粘滯系數(shù)，需驗證滿足下式

??≥??,min???,int·················································(14)

式中：

??——阻尼器對拉吊索第n階模態(tài)的附加阻尼

??????????

??=?????????2

1+(?????????)?

??,min——拉吊索目標模態(tài)n應達到的最小阻尼比，按第6章確定；

??,int——拉吊索目標模態(tài)n的固有阻尼比，按第5章確定。

7.3.2.4上式不滿足時，應按照以下優(yōu)先次序調整設計，調整阻尼器粘滯系數(shù)、減小剛度系數(shù)、增大

阻尼器安裝距離，直到滿足式（14）。

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7.3.3高阻尼橡膠阻尼器

7.3.3.1拉吊索常用的套管口擠壓型和剪切型阻尼器可以采用高阻尼橡膠阻尼器模型來設計，主要設

計參數(shù)包括安裝位置?、剛度系數(shù)?和損耗因子?(量綱為一)。

7.3.3.2高阻尼橡膠阻尼器的損耗因子為材料特性，應盡量選取損耗因子大的橡膠阻尼器。損耗因子

確定后，對所有目標模態(tài)阻尼器的安裝位置應滿足下式:

??min

≥?················································(15)

????????

2(1+√1+?2)

依據(jù)上式結合構造要求確定阻尼器安裝位置后，高阻尼橡膠阻尼器的剛度系數(shù)按下式確定:

?1

?=2····················································(16)

???√1+?

7.3.3.3高阻尼橡膠阻尼器的剛度系數(shù)和損耗因子參數(shù)隨著溫度、加載頻率和幅值一般會發(fā)生變化，

宜在工作溫度、頻率和變形幅值范圍內選擇代表性工況進行測試，分別獲取剛度系數(shù)和損耗因子，然后

按以下公式（14）驗證阻尼值是否均滿足設計，此時阻尼器阻尼比按下式計算

??????

??=???????22?········································(17)

(1+????)+(?????)?

式中：

??

??——高阻尼橡膠阻尼器量綱歸一化剛度系數(shù)，??=；

?

7.3.3.4拉吊索的阻尼不滿足式（14）時，應按照以下優(yōu)先次序調整設計，調整剛度系數(shù)、增大損耗

因子、增大阻尼器安裝距離，直到滿足式（17）。

7.3.4其他類型阻尼器

7.3.4.1其他類型的阻尼器，包括摩擦型阻尼器和磁流變阻尼器等，宜通過單周期內耗能能量相等的

原則等效為粘彈性阻尼器或者高阻尼橡膠阻尼器進行設計和效果驗證。

7.3.4.2當阻尼器的性能不滿足阻尼提升目標或設計需要降低阻尼器安裝高度時，可采用慣性質量或

者負剛度裝置增效阻尼器。

7.3.4.3慣性質量元件與上述粘彈性阻尼器或高阻尼橡膠類阻尼器并聯(lián)時，應對阻尼器的參數(shù)進行修

正后按上7.3.2或者7.3.3節(jié)的方法進行設計：

——慣性質量元件與粘彈性阻尼器并聯(lián)時，粘滯系數(shù)不變，剛度系數(shù)等效為

?2

??=????(2???)················································(18)

——慣性質量元件與高阻尼橡膠阻尼器并聯(lián)，剛度系數(shù)和損耗因子分別等效為

?2

?=???(2???)················································(19)

???

?=2···················································(20)

???(2???)

式中：

?——慣性質量，kg。

?

??——修正后粘彈性阻尼器剛度系數(shù)，N/m；

??——修正后高阻尼橡膠阻尼器剛度系數(shù)，N/m；

??——修正后高阻尼橡膠阻尼器損耗因子。

采用式（18）至（20）時應先選定慣性質量以及主要目標增效模態(tài)（??），然后采用式（12）或（15）

計算增效后最小安裝高度。

10

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7.3.4.4負剛度元件與上述粘彈性阻尼器、高阻尼橡膠類阻尼器并聯(lián)時，可采用如下的方式進行等效，

然后按上述方法進行設計：

——慣性質量元件與粘彈性阻尼器并聯(lián)，粘滯系數(shù)不變，剛度系數(shù)需要等效為

?

??=??+?ns···················································(21)

——慣性質量元件與高阻尼橡膠阻尼器并聯(lián)，剛度系數(shù)和損耗因子分別等效為

?

?=?+?ns····················································(22)

??

??=······················································(23)

?+?ns

式中：

?ns——負剛度元件的剛度系數(shù)（<0），N/m。

采用式（21）至（23）時應先選定負剛度系數(shù)，然后采用式（12）或（15）計算增效后最小安裝高度。

7.3.4.5慣性質量元件/負剛度元件與阻尼器組成的一體化裝置，宜開展單體性能測試，直接獲取等效

剛度系數(shù)、粘滯系數(shù)或者剛度系數(shù)與損耗因子。

7.3.4.6慣性質量元件/負剛度元件與阻尼器組成的一體化裝置，應開展疲勞性能測試，滿足疲勞設計

要求。

7.3.4.7慣性質量元件/負剛度元件與阻尼器組成的一體化裝置，應評價其非線性力學行為對減振效果

以及長期壽命的影響。

7.3.4.8慣性質量/負剛度元件與阻尼器采用非直接并聯(lián)方式組合時，應開展專題研究其減振效果和優(yōu)

化設計。

7.3.5阻尼器支架強度和剛度要求

7.3.5.1采用增設支架安裝以及以拉吊索導管為支架安裝阻尼器時，應進行支架設計，以滿足強度和

剛度要求。

7.3.5.2強度驗算時，應根據(jù)各目標模態(tài)的頻率和最大允許阻尼器變形幅值，得到最大面內/面外阻尼

力，加載到支架與阻尼器連接位置，然后計算支架各位置的最大應力，應滿足材料強度要求。

7.3.5.3第?階振動時阻尼器的最大允許阻尼器變形幅值按下式計算：

??(??(?+1))

???=??,max·············································(24)

??(?)

式中：

??,max——拉吊索第?階模態(tài)振動允許最大振幅，m，按6.1確定；

???——拉吊索第?階模態(tài)振動允許最大振幅，m；

7.3.5.4阻尼器的最大出力取所有目標模態(tài)在各自最大允許振幅下的出力的最大值，即

22

?max=max{???√??+(2?????)}，粘彈性阻尼器··························(25)

2

?max=max{????√1+?}，高阻尼橡膠阻尼器····························(26)

當有試驗測試數(shù)據(jù)時，上式中阻尼器的參數(shù)對應試驗中拉吊索按第?階頻率加載時的測試值計算。

7.3.5.5剛度驗算時，取單位阻尼力沿著索面內或者面外垂直于索弦線作用在支架與阻尼器連接位置

時計算支架受力位置沿著受力方向的變形，變形的倒數(shù)即為支架面內/面外的剛度系數(shù)??。支架剛度對

于阻尼器阻尼效果的折減系數(shù)按下式估算

???

≥[??]······················································(27)

1+???

支架宜盡量接近剛性，剛度應滿足如下要求：面內方向[??]=0.9，面內方向[??]=0.7。

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阻尼器布設

7.4.1兩端布設阻尼器

7.4.1.1由于安裝位置以及阻尼器性能等原因單處安裝阻尼器不能滿足阻尼提升以及覆蓋頻率范圍要

求時，宜在兩端布設阻尼器。

7.4.1.2拉吊索上兩端布設阻尼器時，兩端阻尼器的阻尼減振效果可分別單獨優(yōu)化設計，宜先按照第

7.3節(jié)設計針對低階振動（頻率在3Hz以下）的阻尼器，然后采用附錄C.3的數(shù)值方法優(yōu)化設計針對高

階振動的阻尼器。

7.4.1.3拉吊索上針對低階模態(tài)減振阻尼器對高階模態(tài)的阻尼效果計算時，宜采用附錄C.3的數(shù)值方

法。驗算所有目標模態(tài)阻尼時應采用線性疊加的方式計入兩處阻尼器各自的貢獻。

7.4.2同端兩處阻尼器

7.4.2.1因多模態(tài)阻尼提升需求和構造等要求，需要在同端布設阻尼器時，應該考慮二者之間的相互

影響。

7.4.2.2拉吊索同端兩處安裝阻尼器時，針對低階振動控制的阻尼器，宜安裝在相對遠離索端的位置；

針對高階振動控制的阻尼器，宜安裝在更靠近索端的位置。

7.4.2.3拉吊索同端兩處安裝阻尼器時，可先按第7.3節(jié)設計針對低階模態(tài)振動的阻尼器，在確定最

低安裝高度時，應考慮同端內置阻尼器的負面影響將最低安裝距離增大10%。

7.4.2.4拉吊索同端兩處安裝阻尼器時，宜采用附錄C.3的數(shù)值方法，按7.4.2.3確定外置阻尼器參數(shù)

后，優(yōu)化設計針對高階模態(tài)的阻尼器參數(shù)。

7.4.2.5拉吊索同端兩處安裝阻尼器時，應考慮兩處阻尼器相互影響按照附錄C.2的理論公式計算各

目標模態(tài)阻尼比，驗證是否滿足式（14）要求；

7.4.2.6拉吊索同端兩處阻尼器參數(shù)設計時，當?shù)碗A模態(tài)阻尼比不能滿足要求時，應按照以下優(yōu)先級

調整設計：

1)增大針對低階模態(tài)阻尼器粘滯系數(shù)，減小針對高階模態(tài)阻尼器阻尼系數(shù)；

2)降低針對低階模態(tài)阻尼器粘滯系數(shù)；

3)增大針對低階模態(tài)阻尼器的安裝距離。

7.4.2.7拉吊索同端兩處阻尼器參數(shù)設計時，當高階模態(tài)阻尼比不能滿足要求時，應按照第7.3.2.4或

第7.3.3.4條調節(jié)針對高階模態(tài)的阻尼器的設計。

7.4.3阻尼器和防振錘

7.4.3.1拉吊索采用阻尼器與防振錘組合分別抑制低階和高階振動時，兩類裝置的減振效果可分別單

獨設計，減振效果按線性疊加計算。

7.4.3.2拉吊索采用阻尼器與防振錘組合時，阻尼器設計按照第7.3節(jié)設計，防振錘安裝位置應盡量

遠離索錨點和阻尼器安裝位置，防振錘按照DL/T1099設計。

阻尼器的行程

7.5.1阻尼器行程設計時，應綜合考慮拉吊索極限振動位移幅值和拉吊索以及整個橋梁準靜力變形引

起的阻尼器變形量。

7.5.2拉吊索以及橋梁準靜力變形引起的阻尼器變形計算時，宜考慮拉吊索溫度變化，主梁和主塔在

車輛、溫度活載下的變位引起的拉吊索與阻尼器支撐結構之間的相對位置變化。

7.5.3橋梁準靜力變形引起的阻尼器變形計算時，宜采用全橋整體有限元模型計算，應將目標計算拉

索劃分為至少20個單元且將阻尼器連接位置設為節(jié)點。

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7.5.4確保阻尼器的工作行程足夠大，以留有一定的安全余量，以應對結構振動時的突發(fā)情況或異常

振動。

輔助索及分隔器的設計

7.6.1輔助索必須有一定的預張力，防止放松后張緊對拉吊索的沖擊。

7.6.2安裝輔助索減振時，應綜合考慮其對索結構頻率和阻尼的調節(jié)作用評價減振效果。

7.6.3輔助索設計時應分析其對被連接索垂度和傾角的影響，以及傾角變化對橋梁整體的影響和對拉

吊索錨固構造的影響。

7.6.4主索和輔助索之間的連接構造，應避免對主索的負面效應，如疲勞、拉吊索鋼絲或鋼絞線的腐

蝕,或者過度橫向擠壓力引起的拉吊索套筒破壞。應避免在拉吊索與輔助索/分隔器連接處產(chǎn)生折線。

8減振裝置構造及連接要求

一般規(guī)定

8.1.1阻尼器應與其支座匹配，確保阻尼器正常工作。

8.1.2阻尼器連接件以及阻尼器的幾何尺寸和表面涂裝應做具體規(guī)定，表面涂層具有一定耐久性。

適用溫度

8.2.1.1阻尼器的適用溫度范圍通常取決于其內部材料、密封材料、潤滑劑等元件的性質和耐溫性。

阻尼器的材料和設計需要能夠在各種環(huán)境溫度條件下保持穩(wěn)定的性能。

8.2.1.2阻尼器應能夠在常規(guī)的室溫條件下正常工作，即阻尼器應在-10℃~50℃之間正常工作。

8.2.1.3對于在寒冷地區(qū)或特殊應用的，低溫阻尼器可能具有特殊的密封結構和潤滑系統(tǒng)，應開展低

溫單體性能試驗，測量獲取剛度系數(shù)和粘滯系數(shù)，采用上述計算方法驗算阻尼效果。

構造要求

8.3.1阻尼器連接部位應具有較高的加工精度，連接件之間配合緊密，不得松動，以避免影響減振效

果。同時連接方式的設計要考慮易于調節(jié)定位、安裝和更換。

8.3.2阻尼器構造材料應具有良好的耐疲勞性能，能夠長期承受結構的振動載荷而不易疲勞損壞。

8.3.3阻尼器的構造應設計為便于維護和檢修，以確保其長期穩(wěn)定地運行。

8.3.4拉吊索同一位置安裝面內外減振的阻尼器宜采用夾角60°~90°布置，使得對面內和面外振動都

具有較好的抑制效果。

8.3.5阻尼器應在工作振幅范圍內具有比較穩(wěn)定的阻尼特性，啟動振幅應不超過1mm。

注：因為拉索的風致振動是能量逐漸積累的過程，所以如果能在拉索起振階段迅速地耗散掉振動能量，就可以避免

拉索大幅振動的發(fā)生。阻尼器的阻尼特性應易于調節(jié)以適應于不同振型的最優(yōu)阻尼要求。

9減振裝置性能與效果測試

阻尼器單體性能測試

9.1.1針對風雨振和馳振控制的阻尼器測試，試驗機加載的頻率范圍應覆蓋0~5Hz，試驗機位移和出

力的采樣頻率應不小于100Hz，對于高頻加載的工況，可適當提高數(shù)據(jù)采樣頻率。最大幅值宜接近阻尼

器行程，高階模態(tài)測試幅值應按能量一致的原則減小。

9.1.2針對渦振控制的阻尼器的測試，試驗機加載的頻率范圍應覆蓋0~20Hz，試驗機位移和出力的采

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樣頻率應不小于200Hz。

9.1.3阻尼器性能試驗應記錄阻尼器位移、變形速度以及受力數(shù)據(jù)，未直接測量阻尼器變形速度時，

可通過位移差分的方式獲取變形速度。

9.1.4試驗數(shù)據(jù)分析時，應通過位移、速度以及力數(shù)據(jù)擬合獲得阻尼器的剛度系數(shù)和粘滯系數(shù)。針對

不同的測試頻率和變形幅值，分別獲得對應的剛度系數(shù)和粘滯系數(shù)，具體見附錄D。

9.1.5高阻尼橡膠類阻尼器測試獲得剛度系數(shù)和粘滯系數(shù)，進而按式（28）和式（29）獲得高阻尼橡

膠阻尼器的剛度系數(shù)和損耗因子。

?=??························································(28)

??

?=?························································(29)

??

9.1.6拉吊索阻尼器應進行疲勞性能測試，見附錄E。

減振裝置效果試驗

9.2.1拉吊索阻尼器的阻尼效果宜通過足尺索結構或實橋拉索試驗測定。通過對索的目標振動模態(tài)進

行激振，振動達到一定幅值后讓其自由衰減，獲取完整的自由衰減時段索振動信號，評估阻尼器對拉索

的阻尼效果。測試方法見附錄F。

9.2.2足尺拉索模型振動測試中，應在距離阻尼器安裝位置10m以上處測量索的加速度或者位移，同

時應測量阻尼器安裝位置處索的位移。傳感器的采樣頻率應不低于50Hz，宜采用100Hz。

9.2.3實橋拉索振動測試中，宜選取長、中、短三種長度的拉吊索進行測試。應測試安裝阻尼器前、

后拉吊索的阻尼，計算阻尼器的附加阻尼效果，阻尼計算方法見附錄G。

9.2.4拉索激勵方式可采用人工激勵或激振設備，3Hz以下的索振動模態(tài)測試宜采用人工激勵的方式，

3Hz以上索振動模態(tài)測試宜采用激振設備。一根拉索的一個振動模態(tài)應至少測試三組。

9.2.5測試中，宜進行實時頻譜分析，若頻譜幅值最高峰值對應的頻率為目標模態(tài)頻率時，可認為拉

索目標振動模態(tài)激振成功。

10監(jiān)測與運維要求

監(jiān)測

10.1.1監(jiān)測的拉吊索上應布置至少一個的測點，監(jiān)測點距離阻尼器安裝位置不小于3米，監(jiān)測該點的

索面內和面外振動。宜采用加速度計、位移計或微波雷達監(jiān)測索振動。

10.1.2拉吊索上設置多監(jiān)測點時，位置應合理考慮，以捕獲拉吊索的顯著振動響應并覆蓋盡量多的模

態(tài)階數(shù)。

10.1.3拉吊索上的傳感器安裝應穩(wěn)固可靠，在臺風等極端荷載下，不發(fā)生相對的振動以及偏轉。

10.1.4拉吊索振動監(jiān)測宜結合橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，同步獲取索所處環(huán)境荷載等信息，包括關鍵位置的

風速、風向、降雨以及錨固索的主梁/橋塔的振動等。

10.1.5拉吊索振動監(jiān)測宜采用高性能、可靠和能長期穩(wěn)定運行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保在惡劣環(huán)境下（例

如臺風）的正常運行。

10.1.6拉吊索振動監(jiān)測的采樣頻率應高于索可能發(fā)生的渦振頻率的2倍，可取50Hz或100Hz，加速

度計的量程應該達到±5g及以上。

10.1.7拉吊索振動數(shù)據(jù)分析時，應提取振動位移、加速度幅值信息，以及對應的模態(tài)頻率、階數(shù)，識

別異常振動以及原因，評估阻尼器等減振措施的狀態(tài)。

10.1.8拉吊索宜選取代表性阻尼器監(jiān)測其工作狀態(tài)，監(jiān)測量宜包含阻尼器位移、阻尼力及內部溫度等，

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用于阻尼器狀態(tài)評估。

運維

10.2.1拉吊索的日常檢查，應涵蓋對全橋拉吊索振動情況、減振裝置、傳感器和監(jiān)測系統(tǒng)的健康狀態(tài)

的檢查。

10.2.2拉吊索減振裝置檢查，應包含索夾的滑移和偏轉情況、阻尼器組件的完整性、介質漏油情況，

連接鉸接的松動和異響情況等，可采用附錄H的記錄表進行詳細記錄。

10.2.3拉吊索經(jīng)常出現(xiàn)振動以及減振裝置性能出現(xiàn)明顯退化情況時，應展開專項檢測。

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附錄A

（規(guī)范性）

拉吊索固有阻尼數(shù)據(jù)

A.1拉吊索自身阻尼是減振設計的關鍵參數(shù)，但是其具體的數(shù)值對不同的索、錨固型式等通常存在差

異。

A.2根據(jù)美國聯(lián)邦公路署的報告，裸索的固有阻尼（阻尼比）可能在0.05~1%之間，實際運營橋梁的

橋梁拉吊索，其阻尼比在0.1~0.5%之間。國際和國內規(guī)范對索自身阻尼也有不同規(guī)定。

A.3CIP規(guī)范規(guī)定：平行鋼絞線索的阻尼為0.9~1.2%（對數(shù)衰減率）；平行鋼絲和平行鋼絞線加上柔性

護套：0.6~1.8%（對數(shù)衰減率）；采用砂漿填充的平行鋼絲和平行鋼絞線：0.05~0.1%；多層鋼絞線索：

0.3~0.6%。

A.4FIB規(guī)范考慮：單根具有防護的受拉構件0.5~1%（對數(shù)衰減率）；平行鋼絲，0.1~0.5%；灌砂漿索

0.05~0.5%。

A.5PTI規(guī)范指出，索自身阻尼比在0.05%到0.3%之間。

A.6我國的JTG/T3360-01推薦索自身阻尼比取0.1%。

A.7本章前文介紹的阻尼測試方法同樣可以用于獲取拉吊索的固有阻尼?，F(xiàn)有研究以及筆者均開展了

大量的拉吊索振動試驗。圖A.1繪制了多座橋梁拉吊索測試獲取的固有阻尼值與振動頻率的關系曲線。

可見，索固有阻尼比在0.4%以下，隨著頻率的增加，固有阻尼有明顯的減小趨勢。擬合這些數(shù)據(jù)可以

得到如下的關系表達式（如圖A.1中的虛線所示）。

0.3517

?=·····················································(A.1)

?+3.524

式中：

?——索的模態(tài)阻尼比；

f——索模態(tài)頻率，Hz。

A.8由圖A.1可見，由于高頻高階模態(tài)激振困難，索高階模態(tài)振動阻尼的數(shù)據(jù)較少，需要在未來繼續(xù)

獲取積累。

圖A.1文獻調研獲取的拉吊索固有阻尼-頻率關系圖

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B

A

附錄B

（規(guī)范性）

垂度參數(shù)對長拉吊索頻率的影響

表B.1垂度參數(shù)?2對索頻率的影響系數(shù)

22

???1??3??5???1??3??5

0.11.0043.0005.0003.11.1203.0055.001

0.21.0083.0005.0003.21.1233.0055.001

0.31.0123.0005.0003.31.1273.0055.001

0.41.0163.0015.0003.41.1303.0055.001

0.51.0203.0015.0003.51.1343.0065.001

0.61.0243.0015.0003.61.1383.0065.001

0.71.0283.0015.0003.71.1413.0065.001

0.81.0323.0015.0003.81.1453.0065.001

0.91.0363.0015.0003.91.1483.0065.001

1.01.0403.0025.0004.01.1523.0065.001

1.11.0443.0025.0004.11.1553.0065.001

1.21.0483.0025.0004.21.1593.0075.001

1.31.0523.0025.0004.31.1623.0075.001

1.41.0563.0025.0004.41.1663.0075.001

1.51.0603.0025.0004.51.1693.0075.002

1.61.0643.0025.0004.61.1733.0075.002

1.71.0673.0035.0014.71.1763.0075.002

1.81.0713.0035.0014.81.1803.0085.002

1.91.0753.0035.0014.91.1833.0085.002

2.01.0793.0035.0015.01.1863.0085.002

2.11.0833.0035.0015.11.1903.0085.002

2.21.0863.0035.0015.21.1933.0085.002

2.31.0903.0045.0015.31.1973.0085.002

2.41.0943.0045.0015.41.2003.0095.002

2.51.0