斜拉橋拉索風雨激振混沌特性應用研究.pdf

1、隨著斜拉橋在大跨度橋梁建設中的廣泛應用,各類斜拉橋拉索風致振動所造成的危害已成為工程界十分關注的問題,而拉索風雨激振又是其中振動幅度最大的振動形式之一。拉索風雨激振極易導致拉索和錨具的疲勞,引發(fā)橋面振動,嚴重影響橋梁結構的安全性,造成重大的經(jīng)濟損失。國內(nèi)外對拉索風雨激振開展了一些理論和試驗研究,因風雨激振問題自身的復雜性,其激振機理和特性至今還不是完全清楚。
　　本文在對國內(nèi)外斜拉橋拉索風雨激振研究現(xiàn)狀進行綜合評述的基礎上,基于各

2、種假定,建立了帶有運動水線拉索風雨激振二自由度非線性耦合振動運動方程;通過風雨激振理論模型簡化采用數(shù)值計算分析方法對拉索、水線非線性振動運動方程進行求解;分析不同環(huán)境參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)對拉索風雨激振系統(tǒng)拉索振動位移的影響,詳細闡述了各主要參數(shù)與拉索振動的內(nèi)在關系;根據(jù)混沌理論及混沌狀態(tài)判別方法,針對各環(huán)境參數(shù)及系統(tǒng)參數(shù)的變化分別計算分析了拉索風雨激振Lyapunov特性指數(shù),表明影響拉索風雨激振系統(tǒng)周期運動的主要因素是水線粘滯系數(shù),其它參數(shù)

3、對系統(tǒng)周期運動影響相對較弱;通過不同水線粘滯系數(shù)下系統(tǒng)最大Lyapunov特性指數(shù)的計算、拉索及水線相軌跡圖以及拉索、水線振動時程曲線,揭示拉索結構風雨激振系統(tǒng)中存在倍周期、概周期運動以及混沌運動現(xiàn)象。通過對纏繞螺旋線的拉索運動狀態(tài)進行仿真,表明在拉索表面纏繞螺旋線能有效的抑制拉索風雨激振。
　　本文通過對拉索風雨激振參數(shù)影響分析及非線性動力學混沌運動特性應用研究,能夠更加深入地認識其振動特性和各參數(shù)影響規(guī)律,為拉索減振提供科學依