索道橋非線性動力學(xué)分析與工程軟件設(shè)計.pdf

1、索道橋由于造價低、架設(shè)快、維護方便等優(yōu)點成為軍事、臨時性工程、峽谷地形等的常用橋梁,但是受其跨度不大、橋面線形不利于行車等缺點影響,索道橋并不是當(dāng)今主流橋梁之一,對于索道橋的研究也相對較少。目前索道橋設(shè)計施工并無相關(guān)專門規(guī)范可依,主要根據(jù)經(jīng)驗或借鑒其它柔性橋梁規(guī)范來進行,設(shè)計中大多是從靜力學(xué)角度考慮,對于索道橋動力學(xué)特性考慮較少。
　　 主要從以下幾個方面進行研究:
　　 (1)以單跨索道橋為背景,介紹了懸索的曲線理論,

2、從工程實用角度出發(fā),對索道橋設(shè)計過程中懸索在不同狀態(tài)下的張力、索的根數(shù)、懸索長度、橫梁內(nèi)力等進行了計算。
　　 (2)從懸索重力曲線方程出發(fā),得到了重力曲線方程的差分形式,通過對集中力作用點的微段進行分析,得到了懸索在各種荷載作用下的統(tǒng)一形式的差分方程,并根據(jù)該差分方程建立了懸索線型和張力的通用計算程序,并給出了在不同初始條件下程序的計算步驟,通過算例進行了計算。
　　 (3)從弦的動量方程出發(fā),建立了懸索的三維非線性動

3、力學(xué)方程和基于懸索靜態(tài)撓曲線的懸索平面非線性動力學(xué)方程,為懸索的非線性分析提供了必要的基礎(chǔ)。對于在空載時的索道橋,通過伽遼金方法得到了索道橋的各階線性頻率計算公式,并對索道橋的扭振進行了初步分析,得到了各階扭振頻率計算公式。
　　 (4)建立了移動荷載作用下懸索的非線性動力學(xué)方程,通過伽遼金方法分析發(fā)現(xiàn):在移動荷載作用下,索道橋各階模態(tài)產(chǎn)生主共振時荷載移動的速度是一致的,并得到了可能產(chǎn)生主共振的車速。通過模態(tài)截斷和多尺度法對移動