考虑横梁影响的Π型截面斜拉桥抖振及拉索疲劳研究

来源：振动与冲击杂志2025年第8期北京时间：

作者：方钊，杨凡，李爱群liaiqun@bucea,，曹宝雅

单位：1.南京工程学院建筑工程学院，南京211167；2.东南大学土木工程学院，南京210096；3.北京建筑大学土木与交通工程学院，北京100044

摘要：横梁对Π型截面斜拉桥桥面静风三分力系数可能产生影响，并进而影响其风致抖振和拉索疲劳分析结果。本文以某П型截面独塔斜拉桥为例，提出了一种分段二维模拟方法来考虑横梁的影响，基于计算流体动力学（CFD）模拟，分别采用分段二维模拟方法和三维模拟方法得出桥面三分力系数，通过有限元分析对比了上述两种模拟方法和不考虑横梁影响时斜拉桥抖振效应、拉索疲劳损伤及对应误差率等指标，还探讨了横梁间距、风速、风攻角及地面粗糙度对上述指标的影响，分析了分段二维模拟方法的适用性。结果表明：忽略横梁影响将导致Π型截面斜拉桥桥面抖振和拉索疲劳分析出现较大误差；本文提出的分段二维模拟方法不适用于拉索疲劳分析，但其抖振分析精度随着横梁间距的增大、地面粗糙度的增大、风速的降低和风攻角绝对值的降低而提高，能较好地适用于基本风速较小区域城市斜拉桥的抖振计算；Π型截面斜拉桥桥面抖振横向位移和拉索疲劳损伤均随着风速、风攻角绝对值和地面粗糙度的增大而增大，但抖振横向位移和拉索疲劳损伤分别随着横梁间距的增大而增大和减小。<br>

关键词：Π型截面主梁；横梁；三分力系数；抖振；拉索疲劳