悬索式跨越架用纤维绳动力学参数试验及理论研究

摘要

针对悬索式跨越架用纤维绳缺乏动力学参数,无法开展相关仿真分析等问题,以跨度110 m的纤维绳索为研究对象,搭建动力学特性试验平台,开展纤维绳索在冲击载荷为0.5吨、0.75吨和1吨的动力学试验,研究纤维绳的动力学特性,并结合建立的柔性纤维绳索动力学控制方程,分析纤维绳索的刚度及阻尼大小.试验获取的纤维绳张力随载荷作用时间逐渐减弱,属于低阻尼体系;纤维绳张力随冲击载荷的增大而增大,载荷放大系数随冲击载荷的增大略微减小,但平均水平为13.0;纤维绳索前几个周期的峰值张力、振动周期与载荷冲击位置无关.理论分析得到纤维绳刚度为360 N/m,张力衰减系数为0.2 s-1,振动周期约为2.0 s,理论值与试验结果基本吻合.研究首次获得的悬索式跨越架用纤维绳动力学参数为后续的仿真分析与工程应用提供了有力支撑.