斜拉橋的索-梁耦合振動非線性分析.pdf

1、在大跨度斜拉橋結構中,斜拉橋具有大柔度、小質量和小阻尼等特點,極易在各種激勵狀態(tài)下發(fā)生非線性振動。研究表明,由于橋面振動而激發(fā)的拉索橫向振動的頻率接近于橋面某一階頻率的一半時,拉索將可能產生自激共振現象。斜拉橋中索和梁的振動表現為較強的耦合性,拉索和橋面的這種耦合振動特性表現為非線性特性。
　　 全文共分為五章,主要內容如下:
　　 1、對斜拉橋的索-梁的參數振動的研究背景、研究現狀以及本文的工作進行總體介紹；
　

2、　 2、從弦的動量方程出發(fā),建立了懸索的三維非線性動力學方程和基于懸索靜態(tài)撓曲線的懸索平面非線性動力學方程,并考慮了支座位移影響,建立了基于懸索靜態(tài)撓曲線的具有支座位移的懸索平面非線性動力學方程。通過伽遼金方法得到了斜拉橋索的各階線性頻率計算公式；
　　 3、通過假設模態(tài)法建立多個有限廣義坐標動力學方程,得到梁的質量和剛度矩陣(my),(ky),為梁的非線性分析提供了必要的基礎；建立了索-梁的耦合振動方程,采用林滋泰德-龐加萊

3、攝動法得到馬蒂厄(E.Mathieu)函數和馬蒂厄特征函數。通過算例,得到了斜拉橋的索-梁耦合振動穩(wěn)定圖。
　　 4、采用通用軟件Ansys對簡化的斜拉橋模型進行了動力特性分析。利用ANSYS軟件對斜拉橋索、梁和塔進行模態(tài)分析,確定了斜拉橋前20階頻率,得到振動模態(tài)圖,求得了整個系統(tǒng)的動力響應,以此來評價整個系統(tǒng)的振動特性。這是斜拉索假設模態(tài)法求解的基礎。
　　 5、對前面章節(jié)進行總結。
　　 本文研究表明,當索