一類單塔斜拉橋固有頻率及模態(tài)的計算與分析
發(fā)布時間:2018-04-28 20:52
本文選題:斜拉橋 + 連續(xù)體系統(tǒng)振動。 參考:《應用力學學報》2016年06期
【摘要】:采用連續(xù)體系統(tǒng)動力學分析方法對一類平面單塔斜拉橋的固有頻率及模態(tài)進行了計算與分析。橋面兩端簡支,并由一個剛性的塔和兩根斜拉索支撐。將橋面簡化成梁的模型,建立了各斜拉索及各梁段的動力學偏微分方程、斜拉橋的邊界條件及子結構間的幾何與力學相容條件。推導了斜拉橋線性化、無阻尼系統(tǒng)的頻率方程?紤]斜拉橋左右對稱及參數(shù)(斜拉索長度、初始垂度)微小變動導致對稱性破缺的情況,數(shù)值求解不同參數(shù)下斜拉橋的固有頻率及對應的模態(tài)。結果表明:斜拉橋第3階和第4階固有頻率相差不到0.1%,具有密集固有頻率的現(xiàn)象;斜拉橋對稱性破缺前后第3階和第4階固有頻率隨參數(shù)變化的曲線具有頻率曲線偏轉現(xiàn)象,第3階和第4階模態(tài)間存在模態(tài)躍遷現(xiàn)象。該研究結果可在斜拉橋設計和建造過程中起參考作用。
[Abstract]:The natural frequencies and modes of a class of plane single tower cable-stayed bridges are calculated and analyzed by means of continuum system dynamics analysis method. The deck is simply supported at both ends and is supported by a rigid tower and two cable-stayed cables. The dynamic partial differential equations of each cable and beam segment, the boundary conditions of cable-stayed bridge and the geometric and mechanical compatibility conditions between substructures are established. The frequency equations of linearized and undamped cable-stayed bridges are derived. Considering the symmetry breaking of cable-stayed bridge caused by small variation of parameters (cable length, initial sag), the natural frequencies and corresponding modes of cable-stayed bridge with different parameters are numerically solved. The results show that the third and fourth order natural frequencies of cable-stayed bridges are less than 0.1 and have dense natural frequencies, the curves of the third and fourth order natural frequencies of cable-stayed bridges before and after symmetry breaking have the phenomenon of frequency curve deflection. There is a modal transition between the third and fourth modes. The results can be used for reference in the design and construction of cable-stayed bridges.
【作者單位】: 江蘇大學土木工程與力學學院;哈爾濱工業(yè)大學航天學院;
【分類號】:TU13;;O327
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本文編號:1816827
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