弦理论与刚性索理论频率误差曲线在工程中的应用

来源：振动与冲击杂志2025年第9期北京时间：

作者：蔡汶秀,郑罡zhenggang@cgitu,孙测世,唐宇

单位：1.重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室，重庆400074；2.重庆交通大学土木工程学院，重庆400074

摘要：弦理论方法有效识别索力对拉索的评估具有重要意义。为解决拉索的弦理论在工程应用问题，本文通过拉索系统动力学方程的无量纲化，使得决定系统的唯一参数为名义长细比。绘制无量纲名义长细比-频率曲线，利用弦理论和刚性索理论的频率差异性，给出弦理论索力计算公式满足特定索力误差需求的适用范围。对于超出适用界限的部分，以频率误差上限为例，通过幂次函数推导出三参数频率修正公式和索力修正公式，在此基础上，提出一种无量纲体系下的索力识别算法。由文献算例，验证了索力修正公式的可行性，并应用于实桥测试中，索力识别误差均满足工程需求。结果表明：①不同精度的频率误差曲线可满足弦理论特定的工程应用，为解决实际工程问题提供理论支撑。②该修正公式简洁直观、形式统一，且理论误差在2%以内，可覆盖工程拉索名义长细比的适用范围。<br>

关键词：弦理论；无量纲体系；索力识别；修正公式