基于頻率計算系桿拱橋吊桿張拉力的實用公式

張戎令， 楊子江， 朱學輝， 梁慶福， 徐瑞鵬

(1. 蘭州交通大學土木工程學院，甘肅 蘭州730000;2. 中川鐵路有限公司，甘肅 蘭州730000;3. 蘭州鐵路局建設管理處，甘肅 蘭州730070)

拱橋吊桿是結構的關鍵構件之一，直接承受、傳遞結構的荷載，由于系桿拱橋屬于內部高次超靜定結構，調整任意吊桿的張拉力將使結構內力重分布，改變結構的受力狀態.振動測定法［1-4］是目前工程中普遍應用的測定吊桿張力的方法，該方法將索理想化為張緊的弦.由于計算式中受到復雜邊界條件、垂度、抗彎剛度等的影響，造成吊桿實際受力與理論計算不一致.這些不確定因素的影響，有時會帶來不可接受的誤差，需要對弦公式進行修正［5］，許多學者為了精確計算索力，進行了大量的研究.孫永明［6-7］提出了考慮端部性質影響的修正索力計算公式;Zui［8］考慮吊桿彎曲剛度和垂度，建立了近似解低階頻率估算索力公式;任偉新等［9］采用能量法和曲線擬合法，分別建立了考慮索垂度和彎曲剛度的基頻索力計算公式;Armin［10］給出了考慮吊桿抗彎剛度、垂度延伸特性的統一解，并提供了確定索振動方式和對應頻率的方法;田廣宇［11］研究了位移測量誤差對基于靜力位移的索力識別結果的影響;Yozo 等［12］采用漸近式分析得出了索的模態阻尼比;劉釗［13］基于能量法求解了索力計算公式;Nam 等［14］認為索的柔性減小阻尼約20%，同時增加了阻尼器的阻尼系數.以上學者從索的邊界條件、抗彎剛度及垂度等方面研究了索的……