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广东金马大桥主桥为双索面混凝土独塔斜拉桥与T形刚构的协作体系，其独特结构体系的成功实施引起了工程界的巨大关注。本文基于大位移非线性弹性理论的广义变分原理，考虑了加劲梁轴向压缩应变能和剪切应变能的影响，建立了斜拉桥与T构协作体系空间耦合自由振动的大位移不完全广义势能泛函，约束通过变分导出了协作体系斜拉桥的加劲主梁的纵向振动、竖向挠曲振动、横向挠曲振动、扭转振动及加劲主塔的纵向振动及扭转振动的基础微分方程，并通过金马大桥工程算例与剪力铰体系和普通斜拉桥体系的动力特性有限元计算的比较对其进行动力特性的研究，从而验证了金马大桥刚性协作体系设计的优越性。