本文關(guān)鍵詞：斜拉橋的模態(tài)躍遷行為及其對渦激振動的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：材料科學、制造業(yè)工藝以及施工技術(shù)的進步促使斜拉橋結(jié)構(gòu)的跨度越來越大且質(zhì)量越來越輕。這種小阻尼、大柔度、超細長的復雜結(jié)構(gòu)在移動車輛、風/雨的作用下極易產(chǎn)生復雜的振動現(xiàn)象。風致振動問題已經(jīng)成為橋梁工程中不可忽略的安全因素之一。渦激振動是一種在較低的風速作用下發(fā)生的具有自激限幅特性的風致振動,易影響斜拉橋通車及行人的舒適性,嚴重的情況下甚至會導致斜拉橋結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。因此,研究斜拉橋渦激振動響應具有重要的意義。由多個構(gòu)件組成并具有整體對稱性或局部對稱性的結(jié)構(gòu)具有復雜的動力學行為,如物理參數(shù)微小的差異會引起相鄰兩階模態(tài)發(fā)生互換,即模態(tài)躍遷現(xiàn)象。固有特性對于參數(shù)的敏感性這一特點勢必導致依賴于模態(tài)所求解出的振動響應和實際情況具有顯著的差異。本文研究斜拉橋的模態(tài)躍遷行為及其對渦激振動響應的影響,具體內(nèi)容包括:(1)將橋面簡化成梁的模型,采用偏微分方程組分別建立各斜拉索及各梁段的動力學方程,并建立斜拉橋的邊界條件及子結(jié)構(gòu)間的幾何與力學相容條件;(2)建立斜拉橋線性化、無阻尼系統(tǒng)的頻率方程,研究當斜拉橋具有整體對稱/局部子結(jié)構(gòu)對稱性情況下物理參數(shù)(斜拉索長度、初始垂度)微小變動對固有頻率及模態(tài)的影響;(3)考慮拉索的邊界條件具有方向性,研究斜拉橋在斜拉索振動過程中有效長度的變化導致模態(tài)躍遷與渦脫激振力聯(lián)合作用下的動力學行為。本文研究結(jié)果表明:(1)斜拉橋具有非常密集的固有頻率;(2)斜拉橋密集固有頻率曲線偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象的出現(xiàn)伴隨著斜拉橋模態(tài)局部化現(xiàn)象和模態(tài)躍遷現(xiàn)象的發(fā)生;(3)非對稱性布局的結(jié)構(gòu)發(fā)生模態(tài)躍遷的可能性低于對稱性結(jié)構(gòu);(4)模態(tài)躍遷下,隨著風速的不斷增大,斜拉橋的渦激振動響應會反復地經(jīng)由倍周期分岔和倒倍周期分岔在周期運動和擬周期運動間來回切換。
【關(guān)鍵詞】：斜拉橋 連續(xù)體系統(tǒng)振動 固有頻率 模態(tài)躍遷 渦激振動
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441.3;U448.27
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 斜拉橋概述11-15
• 1.2.1 斜拉橋的發(fā)展11-13
• 1.2.2 斜拉橋結(jié)構(gòu)特點13-14
• 1.2.3 斜拉橋幾何非線性14-15
• 1.3 斜拉橋風致振動及渦振理論15-23
• 1.3.1 斜拉橋風致振動15-18
• 1.3.2 渦激振動研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3.3 渦激力的表達式21-23
• 1.4 結(jié)構(gòu)的模態(tài)躍遷及局部化23-26
• 1.4.1 模態(tài)躍遷現(xiàn)象23-25
• 1.4.2 模態(tài)局部化25-26
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容26-27
• 第二章 整體對稱性斜拉橋固有特性分析27-40
• 2.1 概述27
• 2.2 斜拉橋模型建立27-28
• 2.3 斜拉橋動力學方程28-31
• 2.3.1 拉索的動力學建模28
• 2.3.2 橋面的動力學建模28-29
• 2.3.3 邊界條件與相容條件29-31
• 2.4 固有頻率及模態(tài)求解31-35
• 2.4.1 系統(tǒng)自由振動方程31-32
• 2.4.2 固有頻率與振型求解32-35
• 2.5 數(shù)值結(jié)果與討論35-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第三章 局部對稱性斜拉橋固有特性分析40-49
• 3.1 概述40
• 3.2 四索斜拉橋模型建立40
• 3.3 四索斜拉橋動力學建模40-43
• 3.4 四索斜拉橋固有頻率及模態(tài)求解43
• 3.5 數(shù)值結(jié)果及分析43-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第四章 模態(tài)躍遷下斜拉橋的渦激振動49-60
• 4.1 概述49
• 4.2 斜拉橋渦激振動方程49-54
• 4.2.1 全局模態(tài)正交化49-52
• 4.2.2 梁段渦激力建模52
• 4.2.3 Galerkin法對連續(xù)系統(tǒng)離散化52-54
• 4.3 模態(tài)躍遷下斜拉橋渦激振動模型54
• 4.4 數(shù)值結(jié)果與討論54-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 總結(jié)60
• 5.2 今后展望60-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-67
• 讀研期間發(fā)表的文章67-68
• 附錄68-72

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳亨錦,王凱,李承根;淺談部分斜拉橋[J];橋梁建設(shè);2002年01期

2 陳亨錦;王凱;李承根;;淺談部分斜拉橋[J];OVM通訊;2002年03期

3 鄭一峰,黃僑,張宏偉;部分斜拉橋斜拉索設(shè)計方法研究[J];公路;2005年02期

4 王小潔;;斜拉橋拉索動力模型修正方法[J];公路與汽運;2006年04期

5 馬洪山;;斜拉橋拉索減振方法與展望[J];硅谷;2009年06期

6 薛花娟;繆芳;陳靈芝;;長大斜拉橋纜索體系減振技術(shù)[J];現(xiàn)代冶金;2009年02期

7 薛花娟;陳靈芝;趙成哲;;長大斜拉橋纜索體系減振關(guān)鍵技術(shù)介紹[J];公路;2009年05期

8 Frilz Leonhardt;成井信;潘蜀健;;斜拉橋近年的發(fā)展和展望[J];國外橋梁;1982年03期

9 金東燦,吳亮明;聯(lián)邦德國的斜拉橋[J];鐵道建筑;1984年04期

10 易圣濤;;我國斜拉橋的現(xiàn)狀和問題[J];公路;1987年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 項海帆;史家鈞;;斜拉橋的拉索振動及其控制[A];全國索結(jié)構(gòu)學術(shù)交流會論文集[C];1991年

2 何憲飛;陳艾榮;項海帆;;多跨斜拉橋斜拉索疲勞分析[A];中國土木工程學會橋梁及結(jié)構(gòu)工程學會第十三屆年會論文集（上冊）[C];1998年

3 樂鵬飛;;低塔斜拉橋[A];二○○○年湖北省橋梁學術(shù)討論會論文集（下冊）[C];2000年

4 詹勝;徐幼麟;沈其民;周海俊;;斜拉橋拉索風雨振動試驗新裝置[A];第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2006年

5 李壽英;陳政清;;斜拉橋拉索安裝亮化燈具的風致穩(wěn)定性研究[A];第16屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2007年

6 李毅佳;陳志華;王小盾;;斜拉橋索的抑振措施研究[A];第六屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術(shù)研討會論文集[C];2006年

7 顧明;黃麟;王國硯;;斜拉橋拉索風雨激振機理的理論研究[A];第八屆全國振動理論及應用學術(shù)會議論文集摘要[C];2003年

8 余康燁;楊文兵;;中跨斜拉橋拉索振動及其抑振研究[A];第二屆湖北省力學學會青年學術(shù)研討會論文集[C];2006年

9 錢雪松;;斜拉橋拉索的減振措施[A];中國公路學會橋梁和結(jié)構(gòu)工程分會2004年全國橋梁學術(shù)會議論文集[C];2004年

10 周亞剛;孫利民;;斜拉橋減振輔助索的參數(shù)分析[A];第八屆全國振動理論及應用學術(shù)會議論文集摘要[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 徐蘭山;激情化作彩虹飛[N];科技日報;2004年

2 李雪林;讓橋梁在大風中巍然屹立[N];文匯報;2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛江;桁架箱梁斜拉橋結(jié)構(gòu)力學性能研究[D];天津大學;2014年

2 陳向東;輕軌車輛與斜拉橋動態(tài)耦合系統(tǒng)的數(shù)值模擬方法及應用[D];上海交通大學;2009年

3 雷宇;組合梁斜拉橋靜力穩(wěn)定性研究[D];西南交通大學;2009年

4 侯立群;大型斜拉橋基于健康監(jiān)測的模型修正、損傷診斷與預警方法[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

5 唐濤;斜拉橋結(jié)構(gòu)體系使用安全性評估理論與方法研究[D];同濟大學;2006年

6 趙翔;拉索損傷對斜拉橋結(jié)構(gòu)性能影響的研究[D];東南大學;2005年

7 王福春;預應力混凝土折線塔斜拉橋力學特性的研究[D];東北大學;2011年

8 王修勇;斜拉橋拉索振動控制新技術(shù)研究[D];中南大學;2002年

9 江鋒;薄壁箱梁混合單元及其在斜拉橋雙重非線性分析中的應用研究[D];中南大學;2004年

10 禹見達;磁流變阻尼器對斜拉橋拉索振動控制的理論與試驗研究[D];湖南大學;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韋達潔;碳纖維拉索斜拉橋非線性分析[D];湖南大學;2005年

2 李鋒丹;單索面大挑臂斜拉橋非線性穩(wěn)定性研究[D];東北林業(yè)大學;2015年

3 常正強;鐵路四線重載鋼桁梁斜拉橋靜動力分析研究[D];西南交通大學;2015年

4 楊凱;PC箱梁曲線斜拉橋的靜力性能研究[D];西南交通大學;2015年

5 葛昆鵬;斜拉橋索梁錨固區(qū)局部分析[D];西南交通大學;2015年

6 王珂;空間扭索面斜拉橋換索技術(shù)[D];長安大學;2015年

7 李洋;混凝土連續(xù)剛構(gòu)和斜拉橋損傷敏感性分析[D];長安大學;2015年

8 朱鴻雯;斜拉橋拉索的損傷檢測研究[D];中國地震局工程力學研究所;2015年

9 李慧欣;落地支架法施工斜拉橋張拉方法研究[D];大連理工大學;2015年

10 劉闊;長山大橋的優(yōu)化設(shè)計[D];大連海事大學;2015年

  本文關(guān)鍵詞：斜拉橋的模態(tài)躍遷行為及其對渦激振動的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：498109