苏通大桥斜拉索局部振动对超长跨度桥梁地震响应的影响研究

本文主要探讨了超大跨径斜拉桥中斜拉索局部振动对地震反应的重要影响。传统的斜拉桥地震反应分析通常采用单一元素体系（Single-Element Cable System, SECS）模型，这种模型忽略了斜拉索的局部振动效应，导致分析结果可能存在一定的局限性。为了弥补这一不足，研究者选取了世界上跨度最长的斜拉桥——苏通大桥作为研究背景，采用了更为精确的多元素体系（Multi-Element Cable System, MECS）模型进行分析。 通过MECS模型，研究发现，将斜拉索划分为10个单元可以有效地捕捉到斜拉索的局部振动特性，这对于准确预测地震作用下的桥梁行为至关重要。当考虑斜拉索局部振动时，会出现索梁耦合振型，即斜拉索和主梁的振动相互影响，这改变了地震作用下不同结构部分的响应。具体来说，那些基频接近主梁竖向振动的斜拉索，在地震作用下会经历大幅度的振动。与此同时，主梁和主塔的内部力反应普遍减小，特别是主塔的地震轴力显著降低，这意味着对主塔的保护措施可能需要重新评估。 关键词“斜拉桥”、“斜拉索局部振动”、“地震反应”和“内共振”突出了文章的核心关注点，这些因素在实际设计和工程实践中对提高斜拉桥抗震性能具有重要意义。本文的研究成果对于优化超大跨径斜拉桥的结构设计、减小地震时的潜在风险以及提升桥梁的抗震能力具有重要的理论价值和实践指导意义。因此，它不仅深化了我们对斜拉桥动态特性的理解，也为未来桥梁工程的设计提供了科学依据。