索承式人行悬索桥自振特性及弯扭耦合特征分析

朱连任; 李运生; 曹杨; 侯忠明

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20230112

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 36 ›› Issue (03) : 14 -22. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20230112

索承式人行悬索桥自振特性及弯扭耦合特征分析

朱连任, 李运生, 曹杨, 侯忠明

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摘要

为了研究索承式人行桥的自振特性及其弯扭耦合特征，以某实际工程为例，采用Midas软件建立了有限元模型，将各振型中横弯分量和扭转分量贡献度的比值定义为弯扭耦合系数β,分析了索承式人行桥振型模态的弯扭耦合特征，以及主缆矢跨比λ_c、抗风缆矢跨比λ_w和抗风缆倾角α对自振特性及弯扭耦合特征的影响。研究发现，竖弯振动不存在与其他振型分量的耦合，而横弯和扭转振型存在耦合，且随振动阶数增加，弯扭耦合系数β减小，振型由横弯为主逐渐过渡到以扭转为主；随主缆矢跨比λ_c减小，弯扭耦合振型频率增大，β减小；随抗风缆矢跨比λ_w的减小，以横弯为主的弯扭振型（β≥1）频率下降，以扭转为主的则略有增大；增大抗风缆倾角α会使桥梁整体横向刚度下降，但抗扭刚度增加。