附加橫向連接的雙索結構振動特性的理論及試驗研究.pdf

1、斜拉索作為斜拉橋的主要組成部分，其作用主要是將橋主梁和各種外部荷載傳至橋塔上。由于斜拉索的質量比較小、而柔度比較大，因此很容易在風、雨、橋塔振動等外部激勵作用下產(chǎn)生大幅振動，會引起拉索錨固端產(chǎn)生裂縫，破壞其表面的防腐材料，減少拉索的使用壽命，以及引起行車、行人的不安。工程中通常采用安裝阻尼器、改變拉索表面形狀的氣動措施、安裝輔助索等措施來抑制拉索的振動。氣動措施減震機理非常復雜，并且針對外部的激勵也比較單一，阻尼器則會受到斜拉索跨度增大

2、的限制，而輔助索將各獨立的拉索連接成索網(wǎng)結構，減少了拉索的有效長度，使各拉索的振動互相牽制耦合，顯著提高索網(wǎng)系統(tǒng)的固有振動頻率。但是輔助索減震的機理尚未清楚，優(yōu)化方法尚未建立，輔助索減震有待進一步的研究。
　　基于兩個條件：（1）拉索振動幅度不大，輔助索一直處于張緊狀態(tài)不會出現(xiàn)松弛情況（2）輔助索尺寸較小，忽略其振動對拉索振動的影響，則輔助索對拉索來說相當于一彈性的橫向連接。本課題對接橋面輔助索-索網(wǎng)結構的微幅振動展開理論與試驗研

3、究，忽略輔助索振動對斜拉索振動的影響，鑒于索網(wǎng)結構的復雜性，本文建立了雙拉索附加橫向連接的簡化索網(wǎng)結構和系統(tǒng)結構微分方程，對橫向連接的剛度進行剛度無窮大和零的極限參數(shù)分析，以及橫向連接的剛度在零到無窮大之間的非極限參數(shù)分析。主要研究了拉索長度比、橫向連接的位置比、拉索頻率比、拉索質量-張力比四個參數(shù)對前四階系統(tǒng)面內自由振動頻率的影響，以及參數(shù)之間的相互影響作用。
　　針對理論分析結果，本文進行了雙拉索系統(tǒng)結構模型試驗。首先進行單索