悬链线型斜拉索风雨激振模型及特性分析

来源：中国血液净化杂志2019年第10期北京时间：

作者：杨雄伟, 李明水, 李暾

单位：1. 西南交通大学 风工程试验研究中心, 四川 成都 610031;2. 广西科技大学 土木建筑工程学院, 广西 柳州 545006

摘要：斜拉索长度随斜拉桥跨度增大而增长，以抛物线型近似代替实际状态下拉索线型的误差也越来越大。考虑水线与拉索表面之间存在库仑阻尼力和黏滞线性阻尼力，建立了基于悬链线型考虑面内-外耦合振动的运动水线连续弹性拉索风雨激振理论模型，并推导出以各阶模态为坐标的拉索振动微分方程。以不同参数拉索为例，对拉索与水线的耦合运动微分方程组进行数值求解，并将计算结果与基于抛物线型的拉索风雨激振理论模型进行了比较。结果表明：在某些情况下，拉索采用悬链线型与抛物线型的计算结果在拉索振幅、参振模态、空间振动形态、振动频率、拉索与水线相位差以及水线的振动频率上有很大差异；垂度影响系数对拉索低阶模态有较大影响，抛物线型垂度影响系数大约是悬链线型的一半；采用悬链线型建立的拉索风雨激振理论模型得到的拉索各阶模态的自振频率比采用抛物线型模型的计算结果要高，模态阶数越低，自振频率差距越明显。

关键词：桥梁工程,风雨激振,理论推导,斜拉索,悬链线,连续拉索,垂度

基金资助：国家自然科学基金项目（51368008，51878580）