独塔部分地锚式斜拉桥地震响应的模态参与特性研究

来源：振动与冲击杂志2025年第17期北京时间：

作者：祝志文zhuzw@stu，沈焯悦，丁望星

单位：1.汕头大学工学院，广东汕头515063；2.湖北省交通规划设计院股份有限公司，武汉430051

摘要：独塔部分地锚式斜拉桥结构布置复杂，其地震响应规律和特征不清楚。基于某实际独塔部分地锚混合主梁斜拉桥，建立了全桥有限元模型，开展了桥梁动力特性和振动模态参与特性分析，基于反应谱法研究了桥梁单向地震作用下内力和位移响应的模态参与机制。研究表明，主梁和索塔地震响应与地震激励方向呈现强相关性，该桥在顺桥向地震作用下的结构响应明显小于横桥向地震作用。横桥向地震激励，低阶模态对地震响应贡献显著；顺桥向地震激励，主梁轴力和顺桥向位移由主梁纵飘主导的全桥第35阶模态显著贡献，主梁和索塔其余主要内力由多阶主梁竖弯耦合索塔纵弯模态贡献；竖向地震作用下，主梁轴力由主梁第1阶竖弯模态主导，其余主要内力和竖向位移由多阶主梁竖弯模态贡献，索塔轴向变形耦合主梁竖弯的全桥第68阶模态对索塔轴力贡献较大。研究揭示了独塔部分地锚式混合主梁斜拉桥不同于传统自锚式斜拉桥的地震响应特征和模态参与机制，明确了该桥抗震设计的重点位置，表明高阶模态对该桥型地震响应的贡献不可忽略。研究能为类似桥梁抗震设计提供有益参考。<br>

关键词：桥梁工程；地震响应；反应谱法；独塔部分地锚斜拉桥；动力特性分析；模态参与