基于模型试验的双缆多塔悬索桥力学特性研究

来源：计算力学学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：柴生波,王克文,王秀兰,吴骞

单位：西安科技大学 建筑与土木工程学院, 西安 710054,西安科技大学 建筑与土木工程学院, 西安 710054,西安科技大学 建筑与土木工程学院, 西安 710054,西安科技大学 建筑与土木工程学院, 西安 710054

摘要：为验证双缆多塔悬索桥力学特性,基于理论公式和数值分析开展了双缆多塔悬索桥模型试验。根据设计参数分别建立了传统体系和双缆体系有限元模型,对比分析了两种体系结构变形和桥塔应力;模型试验验证了双缆体系塔梁变形公式精度和动力特性。研究表明,双缆体系试验模型塔梁变形理论值与实测值及模拟值吻合良好,说明试验模型整体精度较好,验证了理论公式精度。实测与有限元模拟发现第一阶振型模态均为加劲梁一阶反对称竖弯,结构固有频率实测值与模拟值误差为6.97%,验证了模型结构振型模态和固有频率。传统体系中塔位移和加载跨加劲梁挠度是双缆体系的3倍左右,非加载跨加劲梁挠度为4倍左右;传统体系中塔塔底应力是双缆体系的3倍左右,证明双缆体系较传统体系能够有效减小中塔位移、加劲梁挠度和中塔塔底应力。

关键词：桥梁工程,力学特性,模型试验,多塔悬索桥,双缆,振型模态,

基金资助：自然科学基金(51808448,51608440)资助项目.