斜拉橋拉索參數(shù)振動(dòng)的理論與數(shù)值分析.pdf

1、斜拉橋是廣泛采用的大跨度橋梁形式之一。作為斜拉橋的主要受力構(gòu)件之一，斜拉索具有大柔度、小質(zhì)量、小阻尼的特點(diǎn)。拉索易在風(fēng)荷載或者交通荷載的作用下發(fā)生大幅度的參數(shù)振動(dòng)，影響全橋的安全性與耐久性。因此，對(duì)斜拉索參數(shù)振動(dòng)進(jìn)行理論研究與數(shù)值分析是非常必要的。 本文首先研究了無(wú)垂度張緊弦、小垂度拉索、大垂度拉索動(dòng)力特性的差別，以及造成差別的原因。然后，分別考慮理想激勵(lì)和非理想激勵(lì)建立了拉索的參數(shù)振動(dòng)模型。通過(guò)Galerkin方法得出了拉索非

2、線性參數(shù)振動(dòng)微分方程表達(dá)式，采用多尺度方法研究了方程中參數(shù)激勵(lì)項(xiàng)、外激勵(lì)項(xiàng)、非線性項(xiàng)和阻尼對(duì)拉索振動(dòng)特性的影響。采用數(shù)值積分方法得出了拉索在外激勵(lì)作用下發(fā)生強(qiáng)迫共振和參數(shù)激勵(lì)下發(fā)生參數(shù)共振時(shí)拉索的響應(yīng)曲線；建立了拉索面內(nèi)一面外耦合振動(dòng)模型，得出了面內(nèi)一面外耦合振動(dòng)方程組；采用多尺度方法分析了拉索面內(nèi)與面外耦合振動(dòng)的特性，并用數(shù)值計(jì)算方法得出了3維空間拉索面內(nèi)一面外發(fā)生耦合振動(dòng)的響應(yīng)曲線。采用有限元方法，基于ANSYS建立了實(shí)際拉索的三維