彭沉彬， 李延强

(石家庄铁道大学 工程力学系，河北 石家庄 050043)



斜拉桥主梁损伤对车激索力响应的影响研究

彭沉彬， 李延强

(石家庄铁道大学 工程力学系，河北 石家庄 050043)

以斜拉桥的损伤识别为目的，提出了一种索力比指标，研究了斜拉桥在车辆荷载激励下，主梁发生损伤时斜拉索索力比指标的变化规律。以实验室独塔斜拉桥试验模型为研究对象，基于ANSYS建立其空间板壳有限元模型，以单元刚度的折减模拟主梁损伤，对主梁在不同位置损伤、不同程度损伤两类工况下，车辆荷载激励下斜拉索的索力比指标变化进行了数值仿真。结果表明：车辆荷载激励下，斜拉索的索力比指标与主梁的损伤位置和损伤程度存在一定的对应关系。为后续基于车辆荷载激励下的索力响应指标识别斜拉桥损伤方法的研究提供了重要的参考，具有一定的理论意义。

斜拉桥；损伤识别；索力比指标；车桥耦合

0 引言

图1 汽车-斜拉桥动力系统模型

斜拉桥结构由于其优美的造型、较大的跨越能力和优良的经济性能而在我国广泛应用。斜拉桥主要由主梁、索塔、斜拉索三部分组成，其中，索塔与桥面主梁的联系与支承都是依靠斜拉索来实现，因此，斜拉索是斜拉桥最重要的结构构件。掌握了斜拉索索力的大小和分布，可以基本了解全桥结构的线形变化和受力分布。而由于荷载、环境等因素，斜拉桥主梁在运营期间必然会发生损伤，当主梁发生损伤时，力的重新分配将导致斜拉索的索力产生相应的变化，因此，了解斜拉桥主梁的损伤对斜拉索索力的影响可以反过来由索力的变化推断出主梁可能的损伤及其位置。……