固定铰接体系斜拉桥纵向一阶振动周期简化计算研究

《固定铰接体系斜拉桥纵向一阶振动周期简化计算研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、固定铰接体系斜拉桥纵向一阶振动周期简化计算研究摘要：斜拉桥纵向一阶自振周期简化计算对方案比选和抗震验算均具有非常重要的意义.首先，根据斜拉桥纵向水平地震惯性力传递路径，建立了固定铰接体系斜拉桥的双质点模型，采用柔度法推导了固定铰接体系斜拉桥纵向一阶自振周期的简化计算公式.其次，基于固定铰接体系斜拉桥纵向一阶振型呈现纵向振动与竖向振动相互耦合的特点，利用能量守恒原理推导了固定铰接体系斜拉桥纵向一阶自振周期的简化计算公式.与10座已建斜拉桥的有限元计算结果进行对比验证，结果表明，本文提出的2个简化公式的计算精度良好，均

2、可用于固定铰接体系斜拉桥纵向一阶自振周期的简化计算.相比之下，柔度法的计算精度更高，可靠性更好.中国4/vie　　关键词：固定铰接体系；斜拉桥；纵向振动一阶周期；双质点模型；柔度法；能量原理　　中�D分类号：U442.5文献标志码：A　　：1674-2974（2017）03-0028-07DOI：10.16339/j.ki.hdxbzkb.2017.03.004　　Abstract：Thesimplifiedcalculationofthefirst-orderlongitudinalvibrationperiod

3、foracable-stayedbridgeisveryimportantfortheparisonofdesignplansandtheevaluationofseismicperformance.Firstly，accordingtothelongitudinalseismicinertiaforcetransmissionofcable-stayedbridges，thedouble-massmodelderivedbyflexibilitymethodplifythecalculationofthefirs

4、t-orderlongitudinalvibration.Basedonsignificantcouplingbetodesandverticalmodes，thesimplifiedcalculationofthefirst-orderlongitudinalvibrationperiodulasplifiedformulasententmethod.Theproposeddouble-massmodelhashigheraccuracyandreliability.　　Key；cablestayedbridge

5、s；thefirst-orderlongitudinalvibrationperiod；double-massmodel；flexibilitymethod；energyprinciples　　大跨度斜拉桥具有较长的自振周期，其抗震性能备受关注[1].斜拉桥的自振频率和模态是分析结构抗震、抗风、车桥耦合振动的基础[2-3].斜拉桥自振频率的简化计算，既可用于在方案设计阶段通过反应谱对结构的地震响应进行估算，又可用于对有限元分析结果进行快速校核[4-5].因此，建立一套有一定精度的斜拉桥基频计算公式是非常必要的.　　

6、斜拉桥的纵向一阶振型对其地震响应的贡献率占绝对优势，因而对纵向一阶周期的简化计算具有重要的意义[6]，已有一些学者提出了斜拉桥基频简化计算方法，张杨永等[7]将大量有限元数据进行统计分析，对规范规定的主梁竖弯频率估算公式进一步简化，给出了普遍适用且精度更高的主梁竖弯频率的简化计算公式；项海帆等[3]基于漂浮体系斜拉桥“纵飘”振型具有主梁刚体位移与塔顶纵向位移相等的特点，建立了漂浮体系斜拉桥单质点模型，采用刚度法推导了“纵飘”基频的简化计算公式，但该公式精度较差；袁万城等[8]在漂浮体系斜拉桥单质点模型的基础上提出了

7、双质点简化模型，该模型较好地弥补了单质点模型的不足，得到了精度更高的“纵飘”基频简化计算公式；Camara等[9]采用线性回归的方法得到考虑与不考虑桥塔纵向刚度的斜拉桥基频简化计算公式，研究发现桥塔的刚度对斜拉桥基频有着重要的影响.斜拉桥结构体系包括漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系和刚构体系[10]，目前关于漂浮体系斜拉桥基频的简化计算已有大量研究，但对纵向固定铰接体系（以下简称为固定铰接体系）斜拉桥基频简化计算的研究还很少.　　为此，本文在分析地震惯性力传递路径的基础上[11]，建立了固定铰接体系斜拉桥的双质点

8、模型，基于柔度法推导了固定铰接体系斜拉桥纵向一阶自振周期的简化计算公式.其次考虑到固定铰接体系斜拉桥纵向一阶振型呈现出纵向振动与竖向振动相互耦合的特点，基于Rayleigh能量法推导了固定铰接体系斜拉桥的纵向一阶自振周期简化计算公式.并与国内10座已建斜拉桥的有限元分析结果进行对比验证.　　1地震惯性力传递路径　　地震作用下斜拉桥主梁、桥面系的水平地震惯性力