大跨径矮塔斜拉桥动力特性分析

张念

【摘要】以某大跨径矮塔斜拉桥为工程背景，建立了三维空间有限元模型，对其不同参数下动力特性进行分析，分析结果表明塔、索、恒载集度和主梁中跨跨径均对其动力特性有不同程度的影响

【关键词】矮塔斜拉桥；动力特性；恒载集度

1、引言

风、地震和行驶车辆荷载等作用对结构的响应均是动力问题，而结构的自振特性决定其动力反应的特点，对于矮塔斜拉桥，其一阶纵漂、一阶竖弯、一阶侧弯和一阶扭转周期对其抗风、抗震性能具有重要意义，这就是要研究矮塔斜拉桥结构自振特性的原因。而影响结构自振特性的因素有很多，如：支承条件，斜拉索和主塔等。本文采用midas civil 2013对某大跨径矮塔斜拉桥首先进行自振周期和振型特征分析，其次研究不同参数对动力特性的影响。其分析方法和结果可供相关工程技术人员参考。

2、工程概况

该桥（99+180+99）为塔、墩、梁固结体系。桥面宽25.8m。主梁为单箱三室变高度箱型截面，梁高根部5.8m，端部3m。墩为双肢实心墩，高30m。塔为矩形实心截面，高29m。索为单索面双排布置，4×9对，梁上纵向间距7m，塔上竖向间距为1.2m。

3、计算模型与动力特性分析

3.1计算模型

本文采用Midas Civil 2013有限元软件建立动力分析模型。主梁、塔、墩采用梁单元模拟，连接用共用节点模拟，斜拉索采用索单元模拟，其锚固用弹性连接中的刚接模拟，计算模型如图1所示，以主梁中心为坐标原点，纵桥向为x轴，横桥向y轴，竖向z轴。

图1 计算模型

3.2结构动力特性分析

本文采用子空间迭代法对结构的动力特性进行分析。……