發(fā)布時間：2021-05-06 21:43

　　斜拉索作為斜拉橋中的關(guān)鍵受力構(gòu)件,其作用是將主梁所受荷載中的一大部分直接傳遞到主塔,從而減小主梁跨中彎矩,加大橋梁的跨徑。然而,斜拉索本身具有柔度大,自重輕,阻尼小的特性,容易發(fā)生大幅振動,如何避免此類問題一直是橋梁工程和工程力學(xué)的一個研究熱點。就關(guān)于索動力學(xué)的研究而言,以往的通常做法是專注于研究純索的動力學(xué)性能,但這樣的做法有其局限性,因為斜拉索容易受到主梁振動的影響。本文將索、梁作為一個整體結(jié)構(gòu)建立力學(xué)模型來研究,通過充分考慮索的非線性和組合結(jié)構(gòu)的邊界條件,得到了較精確的運動方程,在此基礎(chǔ)上給出了一整套數(shù)值計算方法,并利用多尺度法對非線性控制方程的求解進(jìn)行了理論推導(dǎo)�？傮w而言,本文的主要工作如下:（1）基于索與梁的力學(xué)特性推導(dǎo)了索梁結(jié)構(gòu)面內(nèi)振動的運動方程,并對方程進(jìn)行擬靜態(tài)減縮和無量綱化。在二者的交界處建立位移連續(xù)方程和力的平衡方程,從而得到精確的理論模型。（2）利用有限差分法給出索梁結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的數(shù)值求解過程。首先對索梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間離散,然后根據(jù)運動方程和標(biāo)準(zhǔn)Runge-Kutta方法求解所有中間節(jié)點的位移與速度,并利用邊界條件將邊緣節(jié)點包含在計算過程之中。（3）基于多尺度法中的... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究概況
        1.2.1 純索的動力學(xué)研究
        1.2.2 索梁結(jié)構(gòu)的動力學(xué)研究
    1.3 研究目的
    1.4 研究內(nèi)容
第2章 斜拉梁的理論建模與數(shù)值計算方法
    2.1 引言
    2.2 運動方程
    2.3 數(shù)值計算方法
    2.4 實例計算
    2.5 小結(jié)
第3章 斜拉梁的單模態(tài)響應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 直接法
    3.3 O(ε)級方程求解
    3.4 O(ε~2)級方程求解
    3.5 O(ε~3)級方程展開
    3.6 穩(wěn)態(tài)振動求解
    3.7 數(shù)值結(jié)果對比
    3.8 小結(jié)
第4章 斜拉梁的內(nèi)共振響應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 兩模態(tài)情形
    4.3 O(ε~2)級方程求解
    4.4 O(ε~3)級方程展開
    4.5 穩(wěn)態(tài)振動求解
    4.6 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (攻讀學(xué)位期間所撰寫的學(xué)術(shù)論文目錄)
附錄B (數(shù)值計算方法MATLAB源程序)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]索-梁組合結(jié)構(gòu)主共振響應(yīng)的時滯反饋控制[J]. 彭劍,李祿欣,向明姣,趙躍宇.  計算力學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[2]CFRP斜拉索模態(tài)耦合內(nèi)共振特性[J]. 梅葵花,孫勝江,李雪芹,晉國慶.  中國公路學(xué)報. 2017(07)
[3]外激勵作用下斜拉橋索-梁相關(guān)振動特性[J]. 王濤,沈銳利.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2015(06)
[4]考慮索-梁耦合的斜拉索2∶1參激共振分析與數(shù)值模擬[J]. 李鳳臣,張麗娜,楊鷗,余祥,楊勇.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[5]索-梁耦合結(jié)構(gòu)非線性分析[J]. 劉海濤,魏明海,肖儀清,林坤.  振動與沖擊. 2015(14)
[6]兩端水平激勵斜拉索面內(nèi)非線性振動響應(yīng)[J]. 孫測世,王志搴,趙珧冰,康厚軍.  地震工程與工程振動. 2014(06)
[7]不同初拉力拉索對溫度變化的敏感性分析[J]. 趙珧冰,孫測世,彭劍,王連華.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[8]磁流變阻尼器—斜拉索控制系統(tǒng)中的時滯效應(yīng)[J]. 彭劍,趙珧冰,孫測世,王連華.  工程力學(xué). 2014(04)
[9]索梁結(jié)構(gòu)非線性振動有限元分析[J]. 吳慶雄,王文平,陳寶春.  工程力學(xué). 2013(03)
[10]內(nèi)外共振聯(lián)合作用下索-梁組合結(jié)構(gòu)非線性振動分析[J]. 魏明海,肖儀清.  振動與沖擊. 2012(07)

博士論文
[1]考慮溫度效應(yīng)的索梁結(jié)構(gòu)建模及動力特性研究[D]. 趙珧冰.湖南大學(xué) 2015
[2]CFRP索長大跨斜拉橋結(jié)構(gòu)非線性動力學(xué)行為研究[D]. 蔡東升.江蘇大學(xué) 2013
[3]工程柔性結(jié)構(gòu)振動控制中的時滯動力學(xué)研究[D]. 彭劍.湖南大學(xué) 2013
[4]碳素纖維復(fù)合材料（CFRP）斜拉索非線性振動特性和參數(shù)激勵研究[D]. 李志江.華中科技大學(xué) 2011
[5]索—梁組合結(jié)構(gòu)非線性動力學(xué)實驗研究[D]. 周海兵.湖南大學(xué) 2007

碩士論文
[1]斜拉梁的共振動力學(xué)及能量傳輸[D]. 張曉宇.湖南大學(xué) 2015



本文編號：3172667