斜拉桥塔-索-桥面耦合参数振动模型及响应分析
Coupled Vibration Analysis of Tower-Cable-Deck of Long-Span Cable-Stayed Bridge

摘要 针对大跨度斜拉桥拉索与桥塔、桥面的协同振动问题，考虑拉索垂度、阻尼、倾角以及重力弦向分力的影响，引入拉索高精度抛物线形，建立了桥塔-索-桥面连续非线性精细化振动模型，推导了桥塔和桥面共同激励作用下斜拉索耦合振动方程，对比分析了2种激振模式下斜拉索的参数振动特性，并编制程序研究了桥面与拉索的频率比、桥面激励幅值、索力及阻尼对结构耦合振动特性的影响规律。结果表明：桥面与拉索频率比对系统振动的影响较大，频率比为1:2和2:1时拉索均产生强烈振动，但2:1激振模式下拉索振幅更大，达到共振时间较长；随着桥面激励幅值的增大，2:1亚谐波共振模式下的拉索振幅增长速率更快；拉索振幅随索力的增大呈非线性减小趋势；斜拉索阻尼超过2%时，继续提高自身阻尼不能有效减小其振动幅值，需要通过设置附加阻尼才能更好地抑制其振动