超大跨度橋梁斜拉索參數(shù)振動(dòng)特性及其穩(wěn)定性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 16:12
隨著超大跨斜拉橋的興建,低阻尼、大柔度超長(zhǎng)拉索的工程應(yīng)用使得斜拉索的振動(dòng)頻率降低,發(fā)生振動(dòng)的模態(tài)頻率范圍變寬,極易發(fā)生斜拉索的大幅值參數(shù)振動(dòng),對(duì)橋梁的安全運(yùn)營(yíng)和斜拉索的服役壽命構(gòu)成巨大威脅,故而準(zhǔn)確分析大跨徑斜拉橋拉索參數(shù)振動(dòng)特點(diǎn)及其機(jī)理有著重大意義。本文以主跨1092m的滬通長(zhǎng)江大橋中的最長(zhǎng)索作為代表索,以橋面位移激勵(lì)下引起的拉索參數(shù)振動(dòng)為研究對(duì)象,采用理論分析與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法,分析斜拉索的非線性參數(shù)振動(dòng)特性及其穩(wěn)定性,為超長(zhǎng)斜拉索的參數(shù)振動(dòng)控制提供理論基礎(chǔ)。本論文研究?jī)?nèi)容主要包含如下幾點(diǎn):(1)考慮斜拉索垂度和重力弦向分力的影響,分析了斜拉索的靜力平衡構(gòu)形,建立了具有較高精度且便于進(jìn)行斜拉索動(dòng)力分析的垂度曲線方程,并以實(shí)際工程斜拉索驗(yàn)證了所建立的垂度曲線方程的正確性,探討其適用性。(2)考慮索端軸向余弦位移激勵(lì)下斜拉索的面內(nèi)振動(dòng),基于得到的垂度曲線解推導(dǎo)出斜拉索參數(shù)振動(dòng)的模態(tài)運(yùn)動(dòng)方程,運(yùn)用多尺度法及李雅普諾夫穩(wěn)定理論對(duì)斜拉索發(fā)生1:2、1:1和2:1共振時(shí)的穩(wěn)定性加以判斷,采用數(shù)值積分方法分析了拉索阻尼、激勵(lì)幅值和頻率對(duì)索非線性參數(shù)振動(dòng)響應(yīng)的影響,為后續(xù)拉索面內(nèi)外耦合振動(dòng)分析...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.1.1 斜拉橋空前發(fā)展
1.1.2 斜拉索大幅振動(dòng)危害
1.1.3 課題研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 理想位移激勵(lì)下斜拉索參數(shù)振動(dòng)
1.2.2 非理想激勵(lì)下拉索參數(shù)振動(dòng)
1.2.3 隨機(jī)參數(shù)振動(dòng)的研究
1.2.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)析
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 斜拉索垂度曲線方程
2.1 引言
2.2 斜拉索靜力構(gòu)形分析
2.2.1 不考慮拉索彈性變形
2.2.2 考慮拉索彈性變形
2.3 算例分析
2.4 垂度曲線解適用性討論
2.5 本章小結(jié)
第3章 端部軸向位移激勵(lì)下斜拉索面內(nèi)參數(shù)振動(dòng)
3.1 引言
3.2 斜拉索面內(nèi)參數(shù)振動(dòng)方程
3.3 斜拉索面內(nèi)參數(shù)振動(dòng)理論分析
3.3.1 主共振
3.3.2 次共振
3.4 參數(shù)影響特性分析
3.4.1 外激勵(lì)頻率的影響
3.4.2 外激勵(lì)幅值的影響
3.4.3 拉索阻尼的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 斜拉索端部位移激勵(lì)下面內(nèi)外參數(shù)振動(dòng)
4.1 引言
4.2 斜拉索面內(nèi)外耦合振動(dòng)方程
4.3 斜拉索模態(tài)振動(dòng)特性理論分析
4.3.1 主共振(n=j)
4.3.2 主參數(shù)共振(n=j=2k)
4.4 數(shù)值分析及討論
4.4.1 面內(nèi)位移激勵(lì)
4.4.2 面外位移激勵(lì)
4.4.3 非平面位移激勵(lì)
4.5 本章小結(jié)
第5章 考慮索-橋耦合影響的斜拉索參數(shù)振動(dòng)分析
5.1 引言
5.2 索-橋耦合振動(dòng)微分方程
5.3 索-橋耦合共振的理論分析
5.4 索-橋耦合共振參數(shù)分析
5.4.1 自由振動(dòng)參數(shù)影響分析
5.4.2 強(qiáng)迫振動(dòng)參數(shù)影響分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維隨機(jī)激勵(lì)作用下斜拉索參數(shù)振動(dòng)的有限元分析[J]. 李永樂,孫超,向活躍,王磊. 橋梁建設(shè). 2017(02)
[2]端點(diǎn)位移激勵(lì)下斜拉索非線性振動(dòng)計(jì)算方法研究[J]. 王濤,沈銳利. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]大跨度斜拉索自重下的垂度分析[J]. 劉平,許慧,璆瑋. 公路交通科技. 2016(03)
[4]斜拉索非線性振動(dòng)跳躍過程實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫測(cè)世,康厚軍,趙珧冰,趙躍宇. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]計(jì)入重力弦向分量影響的斜拉索非線性自由振動(dòng)分析[J]. 袁從森,沈銳利,周凌遠(yuǎn),李偉東,官快. 振動(dòng)與沖擊. 2015(12)
[6]斜拉橋塔-索-橋面連續(xù)耦合參數(shù)振動(dòng)特性分析[J]. 汪峰,文曉旭,劉章軍. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]大跨度斜拉索參數(shù)振動(dòng)研究[J]. 徐明驍,葛耀君,馬婷婷,趙林. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(19)
[8]大跨度斜拉橋拉索的參數(shù)振動(dòng)[J]. 李鳳臣,田石柱,歐進(jìn)萍. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(05)
[9]In-plane Auto-Parametric Vibration of Inclined Cables under Random Transverse Excitation[J]. 王波,張海龍,徐豐,郭翠翠. Journal of Southwest Jiaotong University(English Edition). 2008(02)
[10]Nonlinear Dynamic Reliability of Coupled Stay Cables and Bridge Tower[J]. 余建星,田佳,董文斌,丁寧,楊曉蓉,譚振東. Transactions of Tianjin University. 2007(05)
博士論文
[1]風(fēng)作用下大跨斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)參數(shù)振動(dòng)及其模態(tài)躍遷研究[D]. 于巖磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]大跨度橋梁斜拉索的參數(shù)振動(dòng)及索力識(shí)別研究[D]. 李鳳臣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]斜拉橋拉索參數(shù)振動(dòng)研究[D]. 任淑琰.同濟(jì)大學(xué) 2007
[4]大跨度斜拉橋拉索的振動(dòng)及被動(dòng)、半主動(dòng)控制[D]. 陳水生.浙江大學(xué) 2002
碩士論文
[1]橋面激勵(lì)下斜拉索非線性耦合振動(dòng)研究[D]. 彭然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]斜拉橋拉索參數(shù)振動(dòng)及斜拉橋動(dòng)力分析[D]. 王?.西南交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):2951597
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.1.1 斜拉橋空前發(fā)展
1.1.2 斜拉索大幅振動(dòng)危害
1.1.3 課題研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 理想位移激勵(lì)下斜拉索參數(shù)振動(dòng)
1.2.2 非理想激勵(lì)下拉索參數(shù)振動(dòng)
1.2.3 隨機(jī)參數(shù)振動(dòng)的研究
1.2.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)析
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 斜拉索垂度曲線方程
2.1 引言
2.2 斜拉索靜力構(gòu)形分析
2.2.1 不考慮拉索彈性變形
2.2.2 考慮拉索彈性變形
2.3 算例分析
2.4 垂度曲線解適用性討論
2.5 本章小結(jié)
第3章 端部軸向位移激勵(lì)下斜拉索面內(nèi)參數(shù)振動(dòng)
3.1 引言
3.2 斜拉索面內(nèi)參數(shù)振動(dòng)方程
3.3 斜拉索面內(nèi)參數(shù)振動(dòng)理論分析
3.3.1 主共振
3.3.2 次共振
3.4 參數(shù)影響特性分析
3.4.1 外激勵(lì)頻率的影響
3.4.2 外激勵(lì)幅值的影響
3.4.3 拉索阻尼的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 斜拉索端部位移激勵(lì)下面內(nèi)外參數(shù)振動(dòng)
4.1 引言
4.2 斜拉索面內(nèi)外耦合振動(dòng)方程
4.3 斜拉索模態(tài)振動(dòng)特性理論分析
4.3.1 主共振(n=j)
4.3.2 主參數(shù)共振(n=j=2k)
4.4 數(shù)值分析及討論
4.4.1 面內(nèi)位移激勵(lì)
4.4.2 面外位移激勵(lì)
4.4.3 非平面位移激勵(lì)
4.5 本章小結(jié)
第5章 考慮索-橋耦合影響的斜拉索參數(shù)振動(dòng)分析
5.1 引言
5.2 索-橋耦合振動(dòng)微分方程
5.3 索-橋耦合共振的理論分析
5.4 索-橋耦合共振參數(shù)分析
5.4.1 自由振動(dòng)參數(shù)影響分析
5.4.2 強(qiáng)迫振動(dòng)參數(shù)影響分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維隨機(jī)激勵(lì)作用下斜拉索參數(shù)振動(dòng)的有限元分析[J]. 李永樂,孫超,向活躍,王磊. 橋梁建設(shè). 2017(02)
[2]端點(diǎn)位移激勵(lì)下斜拉索非線性振動(dòng)計(jì)算方法研究[J]. 王濤,沈銳利. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]大跨度斜拉索自重下的垂度分析[J]. 劉平,許慧,璆瑋. 公路交通科技. 2016(03)
[4]斜拉索非線性振動(dòng)跳躍過程實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫測(cè)世,康厚軍,趙珧冰,趙躍宇. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]計(jì)入重力弦向分量影響的斜拉索非線性自由振動(dòng)分析[J]. 袁從森,沈銳利,周凌遠(yuǎn),李偉東,官快. 振動(dòng)與沖擊. 2015(12)
[6]斜拉橋塔-索-橋面連續(xù)耦合參數(shù)振動(dòng)特性分析[J]. 汪峰,文曉旭,劉章軍. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]大跨度斜拉索參數(shù)振動(dòng)研究[J]. 徐明驍,葛耀君,馬婷婷,趙林. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(19)
[8]大跨度斜拉橋拉索的參數(shù)振動(dòng)[J]. 李鳳臣,田石柱,歐進(jìn)萍. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(05)
[9]In-plane Auto-Parametric Vibration of Inclined Cables under Random Transverse Excitation[J]. 王波,張海龍,徐豐,郭翠翠. Journal of Southwest Jiaotong University(English Edition). 2008(02)
[10]Nonlinear Dynamic Reliability of Coupled Stay Cables and Bridge Tower[J]. 余建星,田佳,董文斌,丁寧,楊曉蓉,譚振東. Transactions of Tianjin University. 2007(05)
博士論文
[1]風(fēng)作用下大跨斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)參數(shù)振動(dòng)及其模態(tài)躍遷研究[D]. 于巖磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]大跨度橋梁斜拉索的參數(shù)振動(dòng)及索力識(shí)別研究[D]. 李鳳臣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]斜拉橋拉索參數(shù)振動(dòng)研究[D]. 任淑琰.同濟(jì)大學(xué) 2007
[4]大跨度斜拉橋拉索的振動(dòng)及被動(dòng)、半主動(dòng)控制[D]. 陳水生.浙江大學(xué) 2002
碩士論文
[1]橋面激勵(lì)下斜拉索非線性耦合振動(dòng)研究[D]. 彭然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]斜拉橋拉索參數(shù)振動(dòng)及斜拉橋動(dòng)力分析[D]. 王?.西南交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):2951597
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