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1、第４２卷，第２期公路工程Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．２２０１７年４月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒ．，２０１７不同斜拉索模型對(duì)多塔斜拉橋力學(xué)性能的影響蘇瀟陽，康厚軍，叢云躍，陳杰夫，劉利（湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙４１００８２）［摘要］斜拉索由于其輕、柔的特點(diǎn)，經(jīng)常在外部環(huán)境的影響下產(chǎn)生較大的振動(dòng)，從而對(duì)橋梁的力學(xué)性能產(chǎn)生影響。以赤石大橋?yàn)楣こ瘫尘?，采用不同的斜拉索單元建立了不同的四塔斜拉橋整橋有限元模型，?duì)橋梁的變形、頻率、模態(tài)等力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。采用弦振動(dòng)理論計(jì)算出了斜拉索的自振頻率與ＡＮＳＹＳ算出的
2、索單獨(dú)振動(dòng)的頻率進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，斜拉索采用ＢＥＡＭ３或者ＬＩＮＫ１單元時(shí)計(jì)算出的索單獨(dú)振動(dòng)的頻率與弦振動(dòng)理論算出的頻率吻合得非常好，短索所得計(jì)算結(jié)果相對(duì)于長(zhǎng)索誤差稍大。［關(guān)鍵詞］斜拉索；有限元；建模；力學(xué)性能；弦［中圖分類號(hào)］Ｕ４４８２７［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］Ａ［文章編號(hào)］１６７４—０６１０（２０１７）０２—００４２—０５ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣａｂｌｅＭｏｄｅｌｓｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＭｕｌｔｉｔｏｗｅｒＣａｂｌｅｓｔａｙｅｄＢｒｉｄｇｅＳＵＸｉａｏｙａｎｇ，ＫＡＮＧＨ
3、ｏｕｊｕｎ，ＣＯＮＧＹｕｎｙｕｅ，ＣＨＥＮＪｉｅｆｕ，ＬＩＵＬｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｌｉｇｈｔａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｓｔａｙｃａｂｌｅｓｏｆｔｅｎｖｉｂｒａｔｅｌａｒｇｅｌｙｕｎｄｅｒｅｘｔｅｒｎａｌｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ，ｔｈｕｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｂｒｉｄｇｅＩｎｔ
4、ｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｂｒｉｄｇｅｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｂｌｅｅｌｅｍｅｎｔｓＴｈｅｎ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｍｏｄｅｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄＴｈｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｃａｂｌｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｙｎａｍｉｃｔｈｅｏｒｙｏｆｓｔｒｉｎｇａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄ
5、ｅｌａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｕｓｉｎｇＢＥＡＭ３ｏｒＬＩＮＫ１ａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈａｔｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｙｎａｍｉｃｔｈｅｏｒｙｏｆｓｔｒｉｎｇＴｈｅｅｒｒｏｒｏｆｔｅｎｓｉｏｎｆｏｒｃｅｏｆｓｈｏｒｔｃａｂｌｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｙｎａｍｉｃｔｈｅｏｒｙｏｆｓｔｒｉｎｇｉｓｍｏｒｅｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｇｏｔｆｒｏｍｌｏｎｇｃａｂｌｅ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｓｔａｙｃａｂｌｅ；ｆｉｎｉｔ
6、ｅｅｌｅｍｅｎｔ；ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｓｔｒｉｎｇ［６］有非常重要的實(shí)際工程意義。目前對(duì)斜拉橋進(jìn)０引言行研究分析主要通過有限元軟件建立斜拉橋的整體拉索已被廣泛用于斜拉橋、懸索橋、張拉屋頂模型，然后對(duì)其各力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)估。楊美良［１］［７］等大跨和高聳結(jié)構(gòu)中。在斜拉橋體系里，斜拉等用有限元分析軟件對(duì)斜拉橋施工過程的非線［８］索是斜拉橋的主要承力構(gòu)件之一，控制著斜拉橋的性進(jìn)行了仿真分析研究，廖小雄等基于ＡＮＳＹＳ［２］［９］內(nèi)力分布。由于拉索的輕、柔及低阻尼特性，對(duì)斜拉橋的施工過程進(jìn)
7、行了模擬分析，王新征等［３］在風(fēng)雨（風(fēng)雨振）、車輛等荷載作用下，極易發(fā)以倉安路斜拉橋?yàn)閷?shí)例進(jìn)行了仿真計(jì)算和分析。生大幅度的振動(dòng)。尤其是由于路面不平整等因素的赤石大橋橋址位于湖南省宜章縣，大橋建設(shè)條影響，行駛的車輛會(huì)對(duì)橋梁產(chǎn)生動(dòng)力沖擊效應(yīng)。從件復(fù)雜，造型設(shè)計(jì)新穎，工程難度大，具有多塔、［４］［１０］而增大斜拉索的響應(yīng)，甚至可能出現(xiàn)強(qiáng)烈的非大跨、高墩的特點(diǎn)，對(duì)其設(shè)計(jì)和分析容不得一［５］線性行為，進(jìn)一步影響整座大橋的力學(xué)性能。點(diǎn)差錯(cuò)。因此，為促進(jìn)該類型橋梁的發(fā)展，對(duì)多塔嚴(yán)重者可能會(huì)對(duì)橋梁的安全性和耐久性產(chǎn)生很大的斜拉橋力學(xué)性能
8、的正確評(píng)估顯得尤其重要。鑒于以危害。因此，研究斜拉索對(duì)一座大橋產(chǎn)生的影響具上原因，本文采用有限元分析軟件ＡＮＳＹＳ１２０建［收稿日期］２０１６—１２—１４［基金項(xiàng)目］國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（１１５７２１１７，１１５０２０７６）；湖南省交通廳項(xiàng)目（２０１４２８）［作者簡(jiǎn)介］蘇瀟陽（１９９４—），男，湖南商丘人，碩士研究
