基于边界变化的索结构自振频率测试机理

频率法是现场测试桥梁索力最常用的方法之一，但在测量“短索结构”时无法获得稳定的自振频率，导致索力测试值与真实值存在严重偏差。为探索“短索结构”自振频率测试机理，引入长细比λ，推导索结构在不同边界条件下自振频率与长细比的函数关系，提出一种通过长细比判断“短索结构”的方法。为验证长细比判据的有效性，采用通用有限元软件对不同直径的索结构进行仿真分析。采用提出的“短索结构”判定方法，对舟山新城大桥吊索HL1和HL2进行分析，从理论上解释2组吊索在实测中无法获得稳定自振频率的原因，验证长细比判据的工程适用性。研究结果表明：“短索结构”的边界条件受扰动发生的随机变化是频率法无法测得稳定自振频率的主要原因；采用通用有限元软件对不同直径的索结构进行仿真分析，得到的索结构自振频率和频率比的仿真计算结果验证了长细比判据的工程适用性。