斜拉橋拉索風(fēng)雨激振混沌特性應(yīng)用研究.pdf

1、隨著斜拉橋在大跨度橋梁建設(shè)中的廣泛應(yīng)用,各類斜拉橋拉索風(fēng)致振動(dòng)所造成的危害已成為工程界十分關(guān)注的問題,而拉索風(fēng)雨激振又是其中振動(dòng)幅度最大的振動(dòng)形式之一。拉索風(fēng)雨激振極易導(dǎo)致拉索和錨具的疲勞,引發(fā)橋面振動(dòng),嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全性,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。國(guó)內(nèi)外對(duì)拉索風(fēng)雨激振開展了一些理論和試驗(yàn)研究,因風(fēng)雨激振問題自身的復(fù)雜性,其激振機(jī)理和特性至今還不是完全清楚。
　　本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外斜拉橋拉索風(fēng)雨激振研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜合評(píng)述的基礎(chǔ)上,基于各

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

3、對(duì)系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)影響相對(duì)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(jì)算、拉索及水線相軌跡圖以及拉索、水線振動(dòng)時(shí)程曲線,揭示拉索結(jié)構(gòu)風(fēng)雨激振系統(tǒng)中存在倍周期、概周期運(yùn)動(dòng)以及混沌運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。通過對(duì)纏繞螺旋線的拉索運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行仿真,表明在拉索表面纏繞螺旋線能有效的抑制拉索風(fēng)雨激振。
　　本文通過對(duì)拉索風(fēng)雨激振參數(shù)影響分析及非線性動(dòng)力學(xué)混沌運(yùn)動(dòng)特性應(yīng)用研究,能夠更加深入地認(rèn)識(shí)其振動(dòng)特性和各參數(shù)影響規(guī)律,為拉索減振提供科學(xué)依