2020 年 6月
第
49 卷增刊施工技术 CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY
桥 梁 结 构 自 振 特 性 试 验 研 究
徐 新 平 ，沈伟
(中交路桥华东工程有限公司 ，上海 201203 )
［摘要 ］通过对斜拉 桥主 梁在 环境激励作用下的响应测 量，主要识别大桥主 梁竖向 及横向 前几阶(根据 实际测试 结
果而定)整体 弯曲振动的动力特性参数 ，包 括 振型、频 率 及阻尼比。经测 试 获得的振型应主要反映大 桥 主 梁 在 竖
向
、横向 弯曲及扭转三种振动形态。
［关键词 ］桥梁工程;斜拉 桥;整体 弯曲;自振特性
［中图分类号 ］U448.27 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2020 )S1-1247-03
ExperimentalStudyontheNaturalVibrationCharacteristics
ofBridgeStructures
XUXinping ，SHENWei
(CCCCＲoad＆BridgeEastChinaEngineeringCo .，Ltd .，Shanghai 201203 ，China )
Abstract :Bymeasuringtheresponseofthemainbeamofthecable-stayedbridgeunderenvironmentalexcitation ，the
maincharacteristicsoftheoverallbendingvibrationoftheverticalandtransversefirststeps
(dependingontheactualtest
results
)ofthemainbeamofthebridgeareidentified.Dampingratio.Thevibrationshapesobtainedthroughtestingshould
mainlyreflectthethreemainvibrationmodesofthebridge
’smainbeaminvertical ，lateralbendingandtorsion.
Keywords :bridges ;cablestayedbridges ;overallbending ;naturalvibrationcharacteristics
［作者简介 ］徐新平，工程师 ，E-mail :346954010@qq.com ［收稿日期 ］2020-05-11
0 引言
桥梁结构的 自振特性参数 是反映结构 整体 工 作性
能的综合性指标，是桥梁结构 动力分析的基础 ，是 评 价
桥梁动力性 能 的 重 要 依 据［1］。 因 此 ，自 振 特 性 测 试 分
析在 评价结构 性 能 体 系 中 具 有 重 要 地 位。 然 而 ，鉴 于
桥梁结构的 振动 形 态 的 复 杂 性 和 随 机 性，目 前 对 自 振
特性参数 的评定方 法 研 究 尚 处 不 断 探 索 之 中，并 未 形
成完 善的体系与 统 一 的 标 准［2］，文 章 对 某 新 建 斜 拉 桥
成桥后进行桥 梁脉动荷载 试验 以获得桥梁自 振 特 性 参
数
。
图 1 桥型 布置
图 2 主桥典型横 断面示意
1 结构 自振特性
根据桥 梁结构 形 式，采 用 桥 梁 结 构 分 析 专 用 程 序
MidasCivil 对大桥 主 桥 桥 跨 结 构 进 行 动 力 分 析 (见 图
1，2)。全桥主 梁采用 梁 单 元 进 行 模 拟，斜 拉 索 采 用 桁
架单
元模拟，模型共 791 个 节 点 、636 个 单 元。 结 构 离
散模型 如 图 3所 示 ，理 论 振 型 如 图 4～9 所 示 ，理 论 计
算数值结果如表 1所示 ［3］。
图 3 动力分 析模型 示意
表 1 主桥前六阶理论 计算自 振频率 Hz
模态编号 振型特 点 频率模 态编号 振型特 点 频率
1 主梁纵飘 0.1252 主梁一阶 对称 横弯 0.227
3 主梁一阶 对称 竖弯 0.3704 主梁一阶 反对称 竖弯 0.502
5
主梁二阶 对称 竖弯 0.7446 主梁二阶 反对称 竖弯 0.936
2 测点布置
通过对斜 拉 桥 主 梁 在 环 境 激 励 作 用 下 的 响 应 测
量，识别大桥主 梁竖向 前若 干 (取 决 于 实 测 信 号 )阶 整
体
振动的动力特性参数 ，包括 振型、频率 及 阻 尼 比。 经
测试 获得的振型 应 反 映 大 桥 主 梁 在 竖 向 、横 向 和 扭 转
7 4 2 1
图 4 主梁纵 漂理论 振型(f1=
0.125Hz )
图 5 主梁一阶 对称横弯理论 振型(f2=
0.227Hz )
图 6 主梁一阶 对称竖弯 理论 振型(f3=
0.370Hz )
图 7 主梁一阶反 对称竖弯 理论 振型(f5=
0.502Hz )
图 8 主梁二阶 对称竖弯 理论 振型(f5=
0.744Hz )
图 9 主梁二阶反 对称竖弯 理论 振型(f6=
0.936H
桥梁结构自振特性试验研究（论文）.pdf
