斜拉橋拉索參數(shù)振動及其控制研究.pdf

1、對斜拉橋拉索振動問題的研究歷來都是國內(nèi)外學者的熱門課題，隨著中國交通運輸?shù)陌l(fā)展和大型斜拉橋的建設(shè)，特別是超長斜拉索的應(yīng)用，使得拉索的振動問題顯得尤為突出，國內(nèi)很多的斜拉橋在運營一段時間以后由于振動問題出現(xiàn)了很多換索的例子，這些都嚴重影響了橋梁的安全，加大了橋梁的維護難度，增加了維護成本。斜拉索的參數(shù)振動是斜拉索在兩端軸向位移作用下引發(fā)的大幅橫向振動，橋梁的豎向位移或塔端橫向位移都可能誘發(fā)拉索參數(shù)共振。本文對斜拉索的參數(shù)共振進行了數(shù)值仿真

2、及試驗驗證，在此基礎(chǔ)上并進行了參數(shù)振動主動控制研究。本文的主要工作和結(jié)論如下：
　　(1)介紹了國內(nèi)外斜拉橋的發(fā)展歷史，以及斜拉索一些常見的振動破壞形式；介紹了工程上常用的一些減振方法。
　　(2)推導了拉索振動的微分方程，從理論上對拉索參數(shù)共振進行了研究，編寫程序分析了各個參數(shù)(如傾角、阻尼、初始索力、激振頻率、激振幅值等)對斜拉索跨中振幅的影響程度及規(guī)律，得到了拉索第一階模態(tài)參數(shù)振動的不穩(wěn)定區(qū)。在湖南大學風工程試驗研究中

3、心進行了拉索參數(shù)共振的實驗，實驗中進行了索力、激勵幅值、激振頻率等參數(shù)的工況研究，實驗數(shù)據(jù)和數(shù)值分析的數(shù)據(jù)在工程范圍內(nèi)基本吻合。
　　(3)首先以清瀾大橋為例，通過建立全橋有限元模型和拉索有限元模型，分別得到了全橋和拉索的前20階和前10階頻率，進行了實橋拉索參數(shù)共振分析。
　　(4)由于橋梁的對稱性，分析了全橋1/4拉索的一階頻率并與理論值進行了對比，除了個別拉索外，有限元分析與計算結(jié)果基本吻合。建立了全橋單主梁有限元模型