朱志辉 刘宇 龚威 康厚军 敬海泉

摘要：采用子结构法研究了重载列车引起的大跨度铁路斜拉桥拉索非线性振动问题。首先基于线性桥梁空间有限元模型，采用车一桥耦合动力学理论计算得到斜拉索锚固点动力响应;然后将该动力响应作为斜拉索端部激励，采用自编的基于CR列式法（Co-rotational Formulation）的拉索非线性动力有限元程序，计算斜拉索非线性动力响应。以荆岳铁路洞庭湖三塔斜拉桥为例，开展了车致斜拉桥拉索振动分析，结果表明：在设计时速范围内，重载列车作用下，斜拉桥索端激励与拉索固有频率两者不存在明显的匹配关系，车致拉索振动响应为一个准静态过程;通过进一步对比不同计算方案，即车一桥耦合振动、移动轴重瞬态分析与移动轴重影响线加载对拉索响应的影响，发现对于大跨度铁路斜拉桥而言，由于车一桥耦合振动效应不显著，采用移动轴重影响线加载方法得到的拉索应力结果具有足够精度。

关键词：非线性振动;斜拉索;车一桥耦合振动;动力有限元方法

中图分类号：0322;U448.27 文献标志码：A 文章编号：1004-4523（2020）01-0149-09

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2020.01.017

引言

斜拉索作為斜拉桥的主要受力构件之一，具有刚度小、阻尼小、质量小的特点，容易在风、列车或地震荷载等激励源作用下发生振动，影响桥梁结构安全、使用性能和寿命。关于斜拉索在交通荷载下的振动问题已有较多研究。Das等研究了不同路面粗糙度下移动车辆荷载造成的斜拉桥动力冲击效应;王涛等建立……