斜拉桥拉索参数振动研究进展

重载列车引起的大跨度斜拉桥拉索振动研究近年来，随着我国铁路网络的快速发展，大跨度斜拉桥作为铁路架设的重要选择之一得到了广泛应用。

在列车通过斜拉桥时，列车引起的拉索振动问题成为了研究的焦点。

大跨度斜拉桥是指主跨大于1000米的斜拉桥。

由于其独特的结构形式和大跨度的特点，斜拉桥在列车通行时会引起明显的拉索振动。

列车通过斜拉桥时所产生的力学效应会导致拉索的振动，严重时会对斜拉桥的安全性和舒适性产生不利影响。

研究列车引起的拉索振动现象对于提高斜拉桥的设计和运行安全性具有重要的意义。

目前，国内外学者对列车引起的斜拉桥拉索振动问题展开了广泛的研究。

通过理论分析、模拟计算和实验验证等方法，研究人员揭示了列车引起的拉索振动的机理，并提出了相应的控制措施。

研究人员通过建立合理的数学模型，对列车通过斜拉桥引起的拉索振动进行研究。

根据动力学原理和拉索的特性，他们分析了列车通过斜拉桥时产生的力学效应，并推导出拉索振动的基本方程。

通过数值模拟方法，研究人员模拟了列车通过斜拉桥的过程，得到了拉索的动态响应。

通过分析拉索振动的幅值和频率等参数，他们探讨了列车速度、质量和振动频率等因素对拉索振动的影响，并提出了相应的控制方法。

研究人员还利用实验验证的方法，对列车引起的拉索振动进行了研究。

通过搭建实验平台，他们观测和测量了列车通过斜拉桥时拉索的振动情况，并对实验结果进行了分析和总结。

通过以上的研究，研究人员发现了列车引起的拉索振动现象的特点和规律。

他们还提出了一些控制措施，如调整列车运行速度、改变列车质量分布、增加阻尼器等方法来减小拉索振动。

这些研究成果为大跨度斜拉桥的设计和运行提供了一定的理论依据和技术支持。

重载列车引起的大跨度斜拉桥拉索振动是一个值得深入研究的问题。

通过建立合理的数学模型、进行数值模拟和实验验证，我们可以揭示拉索振动的机理，提出相应的控制方法，从而提高斜拉桥的设计和运行安全性，推动我国铁路网络的进一步发展。

斜拉桥中的拉索拉力分析斜拉桥作为一种现代桥梁结构设计，凭借其独特的外观和高度的耐力成为了现代城市的标志性建筑之一。

而在斜拉桥的结构中，拉索作为承担桥梁荷载的重要部分，其拉力的分析对于桥梁的设计和施工至关重要。

在斜拉桥中，支撑桥梁的主要力量通过吊塔传递到桥面，最终由拉索承担。

在拉索的设计过程中，我们要考虑到多个因素，如桥面荷载、风荷载以及自重等。

拉索需要能够承受这些力量，同时保持桥梁的结构稳定和安全。

拉索分析的第一步是计算每个拉索所承受的力量。

我们通常使用悬链线理论来进行这一计算。

悬链线理论将拉索的重力、张力和弯曲等因素都纳入考虑。

通过建立数学模型，我们可以计算出每个拉索所承受的拉力大小和方向。

然而，由于桥梁的荷载不仅仅是静力学力量，而且还包括动态荷载，我们需要考虑到拉索的振动问题。

振动会对拉索产生额外的力量作用，可能使其受到过大的拉力，影响桥梁的稳定性。

因此，在拉索设计中，我们需要进行动力学分析，以保证其能够抵御振动力量。

另外，斜拉桥的风荷载也是拉索设计中需要特别关注的问题。

由于桥梁的设计高度较高，风的作用会对拉索产生很大的力量。

在拉索的设计中，我们需要计算并考虑到各个方向上的风荷载，并将其作为额外的力量进行计算。

这可以通过风洞实验和计算机模拟来获得准确的数据，以确保拉索的设计合理。

除了荷载分析外，拉索的材料选择也是设计中需要考虑的重要因素。

拉索通常采用高强度钢缆，以保证其能够承受大的拉力。

在选择材料时，我们需要综合考虑强度、耐腐蚀性以及成本等因素，以找到最适合的材料。

最后，斜拉桥中的拉索还需要进行定期检查和维护，以确保其在使用过程中不会出现疲劳断裂等问题。

由于拉索处于高空环境中，检查和维护工作相对困难，因此需要精细规划和专业团队进行操作。

总而言之，斜拉桥中的拉索拉力分析是桥梁设计中的重要一环。

拉索的设计需要综合考虑荷载、振动、风荷载等因素，并选择合适的材料。

通过科学的分析和合理的设计，我们能够建造出坚固耐用的斜拉桥，为城市的发展和交通运输提供便利。

斜拉桥拉索振动控制新技术研究一、本文概述随着现代桥梁工程技术的飞速发展，斜拉桥作为一种优美的桥梁结构形式，在世界各地得到了广泛的应用。

然而，斜拉桥拉索的振动问题一直是工程师们关注的焦点。

拉索振动不仅影响桥梁的正常使用，严重时还可能引发结构破坏，甚至威胁到人们的生命安全。

因此，研究斜拉桥拉索振动控制技术具有重要意义。

本文旨在探讨斜拉桥拉索振动控制的新技术，通过系统地分析和研究，为斜拉桥的设计、施工和维护提供理论支持和实践指导。

文章首先介绍了斜拉桥拉索振动的成因和分类，分析了不同振动类型对桥梁结构的影响。

随后，详细综述了国内外在斜拉桥拉索振动控制方面的研究进展，总结了现有技术的优缺点。

在此基础上，本文提出了一种新型的斜拉桥拉索振动控制技术，并对其原理、实现方法以及预期效果进行了详细的阐述。

通过本文的研究，期望能够为斜拉桥拉索振动控制领域的发展贡献新的力量，推动桥梁工程技术的不断进步，为人类的交通事业做出更大的贡献。

二、斜拉桥拉索振动机理分析斜拉桥拉索的振动问题，作为桥梁工程领域的一个重要研究方向，对桥梁的安全性和耐久性具有显著影响。

拉索作为斜拉桥的主要承重构件之一，其振动特性及机理的深入研究对于桥梁的长期运营和维护至关重要。

我们需要了解斜拉桥拉索的基本振动形式。

拉索的振动可以分为自由振动和强迫振动两大类。

自由振动是指在没有外界激励作用下，拉索由于初始扰动而产生的振动，这种振动形式通常会在短时间内衰减。

而强迫振动则是由外部激励，如风力、车辆通行等引起的，这种振动可能会持续较长时间，对拉索造成疲劳损伤。

斜拉桥拉索的振动与多种因素有关，包括拉索的自身特性（如长度、直径、材料属性等）、外部激励的特性（如频率、幅值等）以及桥梁的整体结构特性。

例如，拉索的长度和直径会直接影响其固有频率和阻尼比，从而影响其振动响应。

而外部激励的特性和桥梁的整体结构特性则会影响拉索的振动形式和振幅。

斜拉桥拉索的振动还可能受到一些非线性因素的影响，如拉索的垂度效应、大振幅振动时的气动力效应等。

斜拉索参数振动的理论研究摘要:研究斜拉索在弦向位移激励下的面内非线性振动方程，该振动方程考虑拉索垂度、倾斜角、大位移、激励幅值、阻尼等影响因素，并应用龙格-库塔数值积分法求解该微分方程。

数值计算表明斜拉索的参数振动与系统频率比、激励幅值、阻尼等因素有关，参数振动发生在一定的频率比范围内，斜拉索振幅与频率比关系曲线体现出非线性特性。

关键词：斜拉索;参数振动;非线性;频率比;阻尼0引言拉索是斜拉桥的主要受力构件，由于其质量相对较小、刚度小、阻尼较低的特点，极易发生各种形式的振动。

外部激励作为参数出现在振动系统中，并且随着时间变化，在这种激励作用下的振动称为参数振动[1]。

当激励频率为拉索固有频率1倍左右时发生的共振称之为主共振; 当激励频率为拉索固有频率2倍左右时发生的共振称之为主参数振动，以下简称参数振动。

对斜拉索参数振动理论的研究随着数学和力学的发展而进步，拉索振动方程的求解推动了工程技术的进步[2]。

针对斜拉索许多学者建立了各种各样的理论模型，Tagata把索简化为无质量的弦，导出了无量纲的Mathieu方程[3]，研究了索的一阶参数振动，Lilien在Tagata的基础上研究了拉索稳态振动时的振动幅值、瞬态振动时索拉力的表达方程[4]，Takahashi计算了拉索参数振动的不稳定区域边界[5]，Costa导出了斜拉索的在竖向激励下的非线性振动方程[6]，研究拉索倾角对参数振动振幅和索内力的影响，亢战建立了简化的索桥耦合参数振动数学模型，进行数值求解，并讨论了阻尼对斜拉索参数振动的影响[7]，汪至刚建立了斜拉索非线性振动的力学模型，讨论了振动系统的频率匹配关系并提出了一种被动控制装置[8]，陈水生建立了斜拉索面内参数振动以及索桥耦合非线性参数振动系统数学模型并进行数值求解，分析了各种参数对斜拉索参数振动的影响[9,10]。

本文进行斜拉索的参数振动理论研究，研究斜拉索在弦向位移激励下的面内非线性振动方程，该方程考虑了拉索垂度、倾斜角、阻尼和激励幅值等因素的影响，经数值计算分析频率比、激励幅值、斜拉索阻尼对参数振动的影响。

斜拉桥拉索风雨激振研究综述摘要：从现场观测、风洞试验、理论分析和CFD数值模拟四个方面对斜拉桥拉索风雨激振问题的研究现状进行了概括和总结，分析了已有的研究成果，对今后的研究方向提出展望，供相关研究人员参考。

关键词：斜拉桥；拉索；风雨激振 1.引言斜拉桥是一种由三种基本承载构件，即梁（桥面）、塔和两端分别锚固在塔和梁上的拉索共同承载的结构体系，以其结构受力性能好、跨越能力强、结构造型多姿多彩、抗震能力强及施工方法成熟等特点，而成为现代桥梁工程中发展最快、最具有竞争力的桥型之一，在桥梁工程中得到了越来越多的应用。

进入二十世纪代以来，随着计算机性能的提高、正交异性桥面板制造工艺的成熟以及施工技术的进步，斜拉桥在世界范围内得到广泛应用，其跨径已经进入以前悬索桥适用的特大跨径范围。

目前，世界约建成300多座斜拉桥，作为斜拉桥建设史上里程碑的日本的多多罗大桥（主跨890米）和法国的诺曼底大桥（主跨856米）首次使斜拉桥进入特大跨度桥梁领域。

我国斜拉桥建设起步较晚，但发展迅速，自建成重庆云阳桥（主跨76米）以来，目前已建成各类斜拉桥200余座，包括上海杨浦大桥（主跨602米）、南京长江二桥（主跨628米）、南京长江三桥（主跨648米）、香港昂船洲大桥（主跨1018米）等一批大跨度桥梁；6月30日，苏通长江大桥（主跨1088米）正式通车，成为当今世界跨径最大斜拉桥，使斜拉桥跨度突破千米大关。

由于斜拉索质量、刚度和阻尼都很小，随着斜拉桥跨度的增大，拉索振动问题的影响日益显著。

在各种振动情况中，风雨激振是拉索风致振动中最强烈的一种，且风雨激振的起振条件容易满足，振幅极大，对桥梁的危害最为严重，因而关于斜拉桥拉索风雨激振的研究得到了国内外学者的广泛重视。

风雨激振是指干燥气候下气动稳定的圆形截面的拉索，在风雨共同作用下，由于水线的出现，改变了拉索的截面形状，使其在气流中失去稳定性，由此发生的一种大幅振动。

日本学者Hikami和Shiraishi首次在Meikonishi桥上详细观察到了拉索的风雨激振现象，直径140mm的斜拉索在14m/s风速下振幅值达到275mm。

重庆涪陵乌江特大桥拉索参数振动分析摘要：斜拉索作为斜拉桥的主要承重部件，但是由于其具刚度小、跨度大的特点，极其容易发生振动，且实际工程中由于拉索振动造成的事故也有很多。

2012年11月，重庆涪丰石高速乌江特大桥拉索发生大幅拉索振动，且桥面振动厉害，为了验证拉索的振动是否可能为参数振动，文章运用miads建立了斜拉桥的整体动力分析模型，分析得到该桥前30阶振动模态的频率与振型。

将桥梁的频率与拉索固有频率相比较，分析得出该桥以主共振为主，只有FDB19可能发生参数共振。

关键字：斜拉索，参数振动，miads模型，固有频率引言关于斜拉索的参数振动，国内外学者已经进行了许多研究[1-9]，得到的结论主要有以下几方面：(1):在激励频率与拉索固有频率频率比为1:1时，拉索发生主共振，频率比为2:1时，发生参数共振；(2)拉索发生主共振与参数共振时，较小的初始扰动既可引起拉索的大幅振动；(3)拉索参数振动的幅值与激励振幅呈非线性增大关系。

对于实际的斜拉桥，建立全桥的参数振动模型是很繁琐且相对困难。

为方便分析，可以首先对整座斜拉桥用有限元方法进行成桥动力特性分析，得出桥梁的低阶固有频率，然后与每根索的固有振动频率比较，比较得出可能产生参数共振的索进行研究。

本文首先用midas建立了重庆涪丰石高速乌江特大桥的整体有限元模型，并得到该桥前30 阶模态内主要振型及频率，将得到的频率与拉索固有振动频率相比较，分析比较得出容易发生主共振和参数振动的拉索。

1 拉索固有频率重庆涪陵乌江特大桥主桥组合跨径为52m+105m+320m+105m+48m，主体为五跨双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，为了增加斜拉桥的整体刚度，在主桥两边跨各设一个辅助墩。

主桥采用半漂浮体系，主梁为双向（纵向及横向）预应力混凝土结构。

斜拉索采用热挤聚乙烯高强钢丝拉索，根据索力不同，全桥共11种规格，共152根斜拉索。

本文取其中19根拉索进行分析，拉索参数如下，由文献[10]所求公式得拉索基频：表1 斜拉索参数列表（E=1.95×105MPa）索号索号FDB1 38.4 3041.8 51.436 2.736 FDB11 56.5 3235.6 120.0240.997FDB2 32.9 2201.6 56.846 2.275 FDB12 56.5 3242.5 127.8790.937FDB3 32.9 2424.1 62.647 2.166 FDB13 56.5 3519.1 135.8030.919FDB4 35.6 2562.7 68.967 1.945 FDB14 60.1 3803.9 143.7780.875FDB5 38.4 2704.2 75.541 1.756 FDB15 60.1 4130.9 151.7990.864FDB6 42 2903.5 82.464 1.594 FDB16 63.7 4524.0 159.8640.834FDB7 42 3049.9 89.648 1.503 FDB17 67.4 4968.7 166.3710.816FDB8 45.6 3172.7 97.04 1.359 FDB18 72.8 5301.2 170.8870.790FDB9 56.5 3196.4 104.579 1.137 FDB19 72.8 5352.2 179.4120.756FDB10 56.5 3193.8 112.254 1.0592 全桥成桥动力分析为正确的模拟该桥的质量和刚度系统，本桥空间动力模型主梁采用单主梁模型脊梁模式，索塔以及塔上横梁均采用空间梁单元模拟，斜拉索采用直线杆单元模拟，建立桩基的动力学模型时假设桩-土的作用为线弹性，并使用等代土弹簧单元反应土层的恢复力作用，支座约束采用弹性连接模拟，边界条件约束如表2所示。