CFRP索斜拉桥的索-浅拱模型及面内自由振动分析
Cable-stayed Shallow-Arch Modeling and In-plane Free Vibration Analysis of Cable-stayed Bridge with CFRP Cables

摘要 本文针对斜拉桥的受力特点，基于索和浅拱的经典动力学运动方程，结合拉索与浅拱之间的耦合边界条件，并且考虑两者的几何非线性，建立了斜拉桥的多索-浅拱面内自由振动模型。将浅拱分段处理，结合索、浅拱连接处的动态平衡条件，应用分离变量法，建立多索-浅拱模型的面内自由振动理论。以双索浅拱模型为例，求解其特征值问题。同时，建立了相应的有限元模型，有限元计算结果与本文理论分析吻合良好。最后针对CFRP索斜拉桥的关键参数，基于本文的索-浅拱理论，对面内自由振动进一步研究。研究表明：浅拱的矢高在一定范围内变化，仅对某一阶频率产生影响，而其他各阶频率几乎没影响；CFRP拉索能显著改善索-浅拱组合结构的基本动力学特性