基于懸鏈線型的斜拉索自由振動特性分析

李 暾 ，肖志豪 ，楊雄偉

（1.廣西科技大學 土木建筑工程學院，廣西 柳州 545006；2.西南交通大學 土木建筑工程學院，四川 成都 611731）

斜拉橋由于其諸多優點得到越來越廣泛的應用，但斜拉橋的拉索質量小、阻尼小、柔度大，很容易發生風致振動，這就給橋梁的運營和安全帶來了隱患，因此，研究斜拉索的振動就顯得十分必要。目前，斜拉索振動方面的研究已由線性振動階段進入了非線性振動階段。 H.M.Irvine［1］、I.A.Hassan［2］和 H.Yamaguchi等［3］研究了斜拉索的三維線性振動理論和有關參數對斜拉索振動頻率的影響。左曉寶等［4］建立了斜拉索在平面內發生橫向振動的非線性自由振動方程，但沒有考慮抗彎剛度。吳曉等［5］研究了斜拉索的非線性固有振動特性。高永強等［6］研究了彎曲剛度的斜拉索的固有振動特性。姜健等［7］研究了拉索平面內自由振動的影響因素。趙躍宇等［8］研究了斜拉索面內振動和面外擺振的耦合。以上研究涉及的都是拋物線型拉索。隨著斜拉索長度的增加，拋物線型拉索的計算精度越來越低。劉志軍等［9］考慮了抗彎剛度和垂度對斜拉索的影響，建立了在平面內發生橫向振動的非線性自由振動方程，但該方程是斜拉索靜止時的無量綱化曲線方程，與真實情況有一定的差距。袁從森等［10］考慮了斜拉索重量的弦向分量對斜拉索非線性振動產生的影響，建立了非線性自由振動方程，并采用更精確的函數來逼近垂度懸鏈線，但這和實際情況仍有一定的差距。在本文中……