申请/专利权人：中国建筑第五工程局有限公司

申请日：2023-12-15

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN117708939A

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.02#实质审查的生效;2024.03.15#公开

摘要：本发明公开了一种大跨度拱桥扣索风致振动激发参数振动理论分析方法，通过建立风致振动与扣索参数振动耦合理论模型，提出大跨度拱桥扣索风致振动激发参数振动理论分析方法，从而针对每个可能发生振动的扣索进行模拟计算，使得施工前根据模拟振动情况来提前调整扣索的对应参数，避免施工过程中发生不必要的振动，从而提高斜拉扣挂法施工拱桥拱肋施工过程的安全性。本发明的方法填补了行业的空白，可为大跨度拱桥斜拉扣挂法施工阶段扣索参数振动提供理论支撑。

主权项：1.一种大跨度拱桥扣索风致振动激发参数振动理论分析方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：建立对应悬臂状态下大跨度拱桥斜拉扣挂法施工阶段的有限元模型，获得扣索的选型和各施工阶段静载作用下索力大小T，并将实测风场环境导入有限元模型中计算分析，以获得各索拱结合点动态位移S，其中下标n表示第n根扣索；Dn为位移幅值；ψn为扣索位移简谐运动的频率；步骤2：将索拱结合点位移分解为扣索轴向和切向两个方向的动位移，轴向动位移为切向动位移为其中βn为第n根扣索的锚点动位移方向与扣索轴向的夹角；步骤3：根据胡克定理，计算出扣索的轴向激励荷载其中E为扣索弹性模量，An为第n根的扣索截面积，L表示沿x轴方向上扣索的跨度；步骤4：建立风致振动与扣索参数振动耦合理论模型，取扣索微元体进行振动分析，根据牛顿第二定律建立扣索在xy平面内的振动微分方程如式1所示； 其中，yx为扣索在自重作用下静力构形函数，vx为扣索的横向动位移函数，T为扣索的切向静拉力，τ为扣索的切向动拉力，m为扣索的单位长度质量，g为重力加速度，α为扣索的水平倾角，cy为扣索y向的单位长度粘性阻尼系数，s表示扣索的弧长坐标；设H为扣索的初始轴向拉力，h为扣索的轴向动拉力；利用伽辽金法得到扣索的一阶模态振动微分方程为： 式中，为扣索考虑垂度的自振频率；此外，为扣索不考虑垂度的自振频率；步骤5：根据所述一阶模态振动微分方程求得ψn，通过的值判定第n根扣索是否发生参数振动，若是，则调整第n根扣索的截面积，若否，则执行下一步骤6；步骤6：重复以上步骤2～5，直到判断第1～n根的各个扣索均不在该实测风场环境下发生参数振动后，再输出所有扣索的截面积及张拉力作为设计值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国建筑第五工程局有限公司 一种大跨度拱桥扣索风致振动激发参数振动理论分析方法

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