主动变位索网结构体系索力识别方法及FAST工程应用

作     者：付兴 孙思源 李宏男 李庆伟 李辉 任亮 FU Xing;SUN Siyuan;LI Hongnan;LI Qingwei;LI Hui;REN Liang

作者机构：大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024 中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院FAST重点实验室北京100101 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2025年第38卷第1期

页      面：135-143页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52027811 11973006) 

主　　题：主动变位索网结构体系 可变弹性边界支承 等效单自由度体系 索力识别 频率修正 

摘      要：为准确识别FAST索网结构体系的拉索索力,本文提出了一种可变弹性边界支承的拉索索力识别方法。建立了拉索等效单自由度模型,推导了理想铰接与弹性边界支承下拉索频率间的数学表达式,通过拉索中点、两端点的第一阶振型值对第一阶频率进行修正,进而提出了基于弦振动理论的主动变位索网结构体系索力识别方法;对单根拉索开展数值仿真,验证了所提方法的准确性,并开展了参数分析;通过数值仿真及现场实测对FAST索网结构进行索力识别,证明了方法的可行性和工程适用性。结果表明:数值仿真的索力识别相对误差在1%以内,现场实测的索力识别相对误差小于5%。该方法考虑了拉索的复杂边界条件,可避免求解未知边界约束刚度,拓展了传统弦振动理论的工程适用性。