导　　师： 单成林

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 斜拉索是斜拉桥最重要的受力和传力构件,在计算斜拉索索力的时候,往往将钢绞线索看成是等效的单根拉索,但是这个假定也有其不合理性,具体体现在斜拉索内部的钢绞线并不是互相粘接的,中间存在一定的间隔。在HDPE套管的自重和束箍作用下,原本相互保持平行的钢绞线会在中间出现接触。基于以上事实,人们对频率法测索力的适用性提出了质疑。本文针对拉索中出现的钢绞线耦合振动现象,采用叠梁模型,分析了钢绞线耦合对拉索整体振动特性的影响,主要工作如下:(1)介绍了缆索承重桥的分类和发展概况,以及常用的几类承重索类型,分析了不同拉索的优缺点。(2)详细介绍了张紧弦理论的发展过程。列出了几个较为经典的拉索振动频率与索力转换关系的理论。(3)采用分段建立拉索运动平衡方程的方法,推导出了多根钢绞线位移发生耦合时求解体系自振频率的弦理论解析公式,编制MATLAB程序求解自振频率,与有限元计算结果对比,验证了公式的正确性。(4)分析了线密度、索长、索力的不均匀性以及耦合刚度、位置和范围等因素对拉索耦合体系自振频率的影响规律。结果表明不均匀性越大,自振频率偏差越大,而耦合刚度、位置及范围等则会影响钢绞线之间的相互作用,耦合刚度越大,位置越靠索中间,范围越长,其自振频率的偏差越小。(5)以某斜拉桥为工程背景,选取其中具有代表性的几根平行钢绞线索为研究对象,用有限元软件ANSYS建立整索模型进行接触分析,将整索模型的自振频率与实测频率值进行对比,证明了模型的可靠性。分析了拉索线密度和索力不均匀时,斜拉索的频率变化情况,得出了由于钢绞线的耦合范围较大,拉索的线密度和索力不均匀对整索的频率值影响不大的结论。

关 键 词： 平行钢绞线斜拉索 自振频率 索力测试 参数分析

领　　域： []