无背索斜塔斜拉桥的模态分析及1∶1内共振研究

陈双庆, 王树英, 吕文舒，陈超云

(1.中南大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410014； 2.湖南文理学院, 湖南 常德 415000；3.中交水运规划设计院有限公司, 北京 100020； 4.湖南省益阳公路桥梁建设有限责任公司, 湖南 益阳 413000)

0 引言

无背索斜塔斜拉桥造型奇特，吸引了众多学者对其研究和探索[1-2]。无背索斜塔斜拉桥不同于传统的直塔斜拉桥，由于取消了单侧拉索，其主要依靠主塔的倾斜来平衡主梁的恒载和活载，受力情况更为复杂，因此，无背索斜塔斜拉桥动力学特性的相关内容得到桥梁工程领域的关注[3]。

Starossek[4]在经典桥梁体系的基础上，提出了一种全新的斜拉桥体系概念，即采用倾斜塔来代替传统的垂直塔，通过讨论该体系的优缺点，指出该体系可以实现更大的跨度。彭旺虎等[5]总结国内外无背索斜塔斜拉桥，论述了塔梁平衡关系，推导得到了塔的合理倾角，为该类斜塔倾角的选取提供了理论依据。陈爱军等[6-7]比较了无背索斜拉桥与常规直塔斜拉桥力学的行为差异，从塔、梁和索的布置形式出发，分析了各种类型无背索斜塔斜拉桥的受力特性，并研究了斜塔柱的合理结构形式。刘永健等[8]针对无背索斜塔斜拉桥进行了静动力荷载试验，结合三维有限元模型的理论计算，从试验的角度研究了桥梁的静力和动力特性。蔡向阳等[9]基于无背索斜塔斜拉桥的受力特点，建立了用于评估竖弯刚度的双梁离散弹簧动力学模型，将普通钢索替换为CFRP索后，分析了斜拉索对整体竖弯刚度的影响。……