斜拉橋的索-梁耦合振動(dòng)非線性分析.pdf

1、在大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)中,斜拉橋具有大柔度、小質(zhì)量和小阻尼等特點(diǎn),極易在各種激勵(lì)狀態(tài)下發(fā)生非線性振動(dòng)。研究表明,由于橋面振動(dòng)而激發(fā)的拉索橫向振動(dòng)的頻率接近于橋面某一階頻率的一半時(shí),拉索將可能產(chǎn)生自激共振現(xiàn)象。斜拉橋中索和梁的振動(dòng)表現(xiàn)為較強(qiáng)的耦合性,拉索和橋面的這種耦合振動(dòng)特性表現(xiàn)為非線性特性。
　　 全文共分為五章,主要內(nèi)容如下:
　　 1、對(duì)斜拉橋的索-梁的參數(shù)振動(dòng)的研究背景、研究現(xiàn)狀以及本文的工作進(jìn)行總體介紹；
　

2、　 2、從弦的動(dòng)量方程出發(fā),建立了懸索的三維非線性動(dòng)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(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)方程。通過伽遼金方法得到了斜拉橋索的各階線性頻率計(jì)算公式；
　　 3、通過假設(shè)模態(tài)法建立多個(gè)有限廣義坐標(biāo)動(dòng)力學(xué)方程,得到梁的質(zhì)量和剛度矩陣(my),(ky),為梁的非線性分析提供了必要的基礎(chǔ)；建立了索-梁的耦合振動(dòng)方程,采用林滋泰德-龐加萊

3、攝動(dòng)法得到馬蒂厄(E.Mathieu)函數(shù)和馬蒂厄特征函數(shù)。通過算例,得到了斜拉橋的索-梁耦合振動(dòng)穩(wěn)定圖。
　　 4、采用通用軟件Ansys對(duì)簡化的斜拉橋模型進(jìn)行了動(dòng)力特性分析。利用ANSYS軟件對(duì)斜拉橋索、梁和塔進(jìn)行模態(tài)分析,確定了斜拉橋前20階頻率,得到振動(dòng)模態(tài)圖,求得了整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng),以此來評(píng)價(jià)整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)特性。這是斜拉索假設(shè)模態(tài)法求解的基礎(chǔ)。
　　 5、對(duì)前面章節(jié)進(jìn)行總結(jié)。
　　 本文研究表明,當(dāng)索