附加橫向連接的雙索結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的理論及試驗(yàn)研究.pdf

1、斜拉索作為斜拉橋的主要組成部分，其作用主要是將橋主梁和各種外部荷載傳至橋塔上。由于斜拉索的質(zhì)量比較小、而柔度比較大，因此很容易在風(fēng)、雨、橋塔振動(dòng)等外部激勵(lì)作用下產(chǎn)生大幅振動(dòng)，會(huì)引起拉索錨固端產(chǎn)生裂縫，破壞其表面的防腐材料，減少拉索的使用壽命，以及引起行車、行人的不安。工程中通常采用安裝阻尼器、改變拉索表面形狀的氣動(dòng)措施、安裝輔助索等措施來抑制拉索的振動(dòng)。氣動(dòng)措施減震機(jī)理非常復(fù)雜，并且針對(duì)外部的激勵(lì)也比較單一，阻尼器則會(huì)受到斜拉索跨度增大

2、的限制，而輔助索將各獨(dú)立的拉索連接成索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，減少了拉索的有效長(zhǎng)度，使各拉索的振動(dòng)互相牽制耦合，顯著提高索網(wǎng)系統(tǒng)的固有振動(dòng)頻率。但是輔助索減震的機(jī)理尚未清楚，優(yōu)化方法尚未建立，輔助索減震有待進(jìn)一步的研究。
　　基于兩個(gè)條件：（1）拉索振動(dòng)幅度不大，輔助索一直處于張緊狀態(tài)不會(huì)出現(xiàn)松弛情況（2）輔助索尺寸較小，忽略其振動(dòng)對(duì)拉索振動(dòng)的影響，則輔助索對(duì)拉索來說相當(dāng)于一彈性的橫向連接。本課題對(duì)接橋面輔助索-索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的微幅振動(dòng)展開理論與試驗(yàn)研

3、究，忽略輔助索振動(dòng)對(duì)斜拉索振動(dòng)的影響，鑒于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，本文建立了雙拉索附加橫向連接的簡(jiǎn)化索網(wǎng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微分方程，對(duì)橫向連接的剛度進(jìn)行剛度無窮大和零的極限參數(shù)分析，以及橫向連接的剛度在零到無窮大之間的非極限參數(shù)分析。主要研究了拉索長(zhǎng)度比、橫向連接的位置比、拉索頻率比、拉索質(zhì)量-張力比四個(gè)參數(shù)對(duì)前四階系統(tǒng)面內(nèi)自由振動(dòng)頻率的影響，以及參數(shù)之間的相互影響作用。
　　針對(duì)理論分析結(jié)果，本文進(jìn)行了雙拉索系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)。首先進(jìn)行單索