索-桥动态相互作用及行波效应对斜拉桥地震反应的影响

主要研究斜拉桥地震响应中拉索与梁、塔动态相互作用和行波效应的影响,索-桥相互作用的影响是根据结构动力学中广义自由度的概念,把索的振型作为自由度来考虑,通过把索边界节点的位移和索局部振型位移叠加得到索的整体位移,行波效应是通过在不同支承点输入具有一定相位差的同一条地震动模拟。以一座斜拉桥为例进行了数值模拟和参数分析,结果表明考虑索-桥动态相互作用时,出现了很多频率密集分布的索桥耦合振动的振型,桥梁模态频率变化较小;在一致地震激励下考虑索-桥相互作用时,梁和塔地震响应有不同程度的增大,部分索的纵向位移增大,相应脉动索力也明显增大;行波效应引起梁某些截面处竖向位移和弯矩增大,塔的纵向位移和弯矩减小,索的位移和脉动索力减小。随着行波波速的减小,梁和塔纵向位移减小,梁竖向位移、梁和塔内力先增大后减小,呈周期性变化。