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题名缆索承重桥梁动态特性初步分析的动力刚度模型研究
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作者
郭吉平
龙殿君
孙远
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机构
贵州交通建设集团有限公司
华中科技大学土木与水利工程学院
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出处
《世界桥梁》
北大核心
2025年第2期58-65,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFC3805705)
国家自然科学基金项目(52278308)
贵州省交通运输厅重大科技攻关项目(2024-122-007)。
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文摘
针对有限元模型、传统解析模型在缆索承重桥梁动态特性初步分析时的复杂性及局限性,提出一种计算简单、适用性广的动力刚度模型。首先,建立模型近似初始状态,利用主缆、主梁的竖向振动微分方程推导出精确单元动力刚度矩阵;再通过影响矩阵模拟吊索、斜拉索等弹性连接,组建缆索承重桥梁的整体动力刚度矩阵,得到动力刚度模型;最后通过求解非线性特征值问题获得该模型的动态特性。采用有限元模型、传统解析模型、本文模型分析某典型三跨悬索桥和自锚式斜拉-悬索协作体系桥算例的动态特性,结果表明:相比于有限元模型的竖向振动模态频率参照值,在悬索桥算例中本文模型的频率误差总体上略低于解析模型,而在斜拉-悬索协作体系桥算例中则显著低于解析模型;本文模型在缆索承重桥梁动态特性初步分析方面,不仅规避了有限元模型中复杂的找形计算,而且该模型基于单元尺度,较基于跨度尺度的传统解析模型的计算适用性更广,可用于缆索承重桥梁的初步设计中。
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关键词
缆索承重桥梁
悬索桥
斜拉-悬索协作体系桥
动态特性
解析模型
动力刚度模型
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Keywords
cable-supported bridge
suspension bridge
hybrid cable-stayed suspension bridge
dynamic property
analytical model
dynamic stiffness model
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分类号
U441
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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