斜拉索力计算公式.doc

现有计算公式 传统的计算斜拉索主要有弦理论以及梁理论等，由于计算过程简单，在实际工程中可用于估算实际索力。但弦理论和梁理论没有考虑拉索刚度或垂度的影响，故计算结果有一定的误差。除此，基于不同的设定和分析，也有多种考虑拉索刚度和垂度的修正方法被提出，通常体现在计算公式中刚度和垂度相关的无量纲量表示，见表1。 表1 现有的主要索力计算方法 Table 1 Existing main? calculation method for?the cable force 编号 计算公式 备注 公式1 弦理论 公式2 梁理论 公式3[1] (a) 文献考虑垂度 (b) 考虑抗弯刚度 公式4[2] 偶数阶频率， 忽略垂度的影响 公式5[3] 边界固支， 考虑抗弯刚度 公式6[4] 考虑抗弯刚度的2阶振动 公式7[5] 短刚性拉索 公式8[6] 短索、非张紧索 注：（1）为斜拉索索力，为索的线密度，为拉索的长度； （2）为拉索的第一阶频率，即基频，为拉索的第二阶频率； （3）为拉索的抗弯刚度，为拉索的轴向刚度，c为系数； （4）ξ为反映抗弯刚度的无量纲量： ，λ为反映垂度的无量纲量： 表1中公式1和公式2分别为传统的弦理论和梁理论；公式3由应用能量方法推导并辅以曲线拟合得到，分别了考虑垂度和考虑刚度的影响；公式4认为垂度只影响到奇数阶频率，在索力测量时选用偶数阶频率忽略垂度的影响推导的公式；公式5为考虑了边界条件为固支情况下的解。 [1] 任伟新，陈刚. 由基频计算拉索索力的实用公式[J].土木工程学报. 38(11):26~31，2005. REN Weixin, CHEN Gang. Practical Formulas to Determine Cable Tension by Using Cable Fundamental Frequency. China civil engineering journal, 2005,38(11):26-31. [2] 李国强，魏金波，张开莹.考虑边界弹性约束的索力动力检测理论与试验研究[J].建筑结构学报. 2009,30(5):220-226. LI Guoqiang , WEI Jinbo , ZHANG Kaiying. Theoretical and experimental study on cable tension estimation by vibration method accounting for rotational end restraints[J]. Journal of Building Structures, 2009,30(5):220-226. [3] Zui H , Shinke T, Namita Y. Practical formulas for estimation of cable tension by vibration method [J] . Journal of Structural Engineering , ASCE , 1996 , 122 (6) : 651-656 [4] 宋一凡 贺拴海 .斜拉索动力计算长度研究【J】.中国公路学报2001,14(3),70-72 [5] 宋一凡 贺拴海 吴小平 固端 刚性拉索 索力分析能量法【J】.西安公路交通大学学报.2001,21(1),55-57 [6] Hiroshi Zui et al. Practical Formulas for Estimation of Cable Ten-sion by Vibration Method.Journal of Stuctural Engineering, June 1996