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《斜拉橋索-梁耦合振動(dòng)非線性分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、TheNonlinearAnalysisofCable—beamCoupledVibrationofCable—stayedBridgebySHILiqunAthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnStructuralEngineeringlnCentralSouthUniversityofForestryandTechnology498ShaoshanSouthRoad,Tianxi
2、nDistrictChangshaHunan410004,P.R.CHINASupervisorProfessorCHENZiliMay,2011中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品,也不包含為獲得中南林業(yè)科技大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。
3、作者簽名:舌砭辟厶’、年f月如日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件或電子版,允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)中南林業(yè)科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于:l、保密口,在年解密后適用本授權(quán)書。2、不保密∥(請(qǐng)您在以上相應(yīng)方框打“作者簽名:帚它蘆隼導(dǎo)師簽名:2Q、、年s月汐日年r月徊J碩+學(xué)何論文斜拉橋的索一梁耦合振動(dòng)1卜線性分析摘要在
4、大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)中,斜拉橋具有大柔度、小質(zhì)量和小阻尼等特點(diǎn),極易在各種激勵(lì)狀態(tài)下發(fā)生非線性振動(dòng)。研究表明,由于橋面振動(dòng)而激發(fā)的拉索橫向振動(dòng)的頻率接近于橋面某一階頻率的一半時(shí),拉索將可能產(chǎn)生自激共振現(xiàn)象。斜拉橋中索和梁的振動(dòng)表現(xiàn)為較強(qiáng)的耦合性,拉索和橋面的這種耦合振動(dòng)特性表現(xiàn)為非線性特性。全文共分為五章,主要內(nèi)容如下:1、對(duì)斜拉橋的索一梁的參數(shù)振動(dòng)的研究背景、研究現(xiàn)狀以及本文的工作進(jìn)行總體介紹;2、從弦的動(dòng)量方程出發(fā),建立了懸索的三維非線性動(dòng)力學(xué)方程和基于懸索靜態(tài)撓曲線的懸索平面非線性動(dòng)力學(xué)方程,并考慮了支座位移影響,建
5、立了基于懸索靜態(tài)撓曲線的具有支座位移的懸索平面非線性動(dòng)力學(xué)方程。通過(guò)伽遼金方法得到了斜拉橋索的各階線性頻率計(jì)算公式;3、通過(guò)假設(shè)模態(tài)法建立多個(gè)有限廣義坐標(biāo)動(dòng)力學(xué)方程,得到梁的質(zhì)量和剛度矩陣(%),(~),為梁的非線性分析提供了必要的基礎(chǔ);建立了索一梁的耦合振動(dòng)方程,采用林滋泰德一龐加萊攝動(dòng)法得到馬蒂厄(E.Mathieu)函數(shù)和馬蒂厄特征函數(shù)。通過(guò)算例,得到了斜拉橋的索一梁耦合振動(dòng)穩(wěn)定圖。4、采用通用軟件Ansys對(duì)簡(jiǎn)化的斜拉橋模型進(jìn)行了動(dòng)力特性分析。利用ANSYS軟件對(duì)斜拉橋索、梁和塔進(jìn)行模態(tài)分析,確定了斜拉橋前20
6、階頻率,得到振動(dòng)模態(tài)圖,求得了整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng),以此來(lái)評(píng)價(jià)整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)特性。這是斜拉索假設(shè)模態(tài)法求解的基礎(chǔ)。5、對(duì)前面章節(jié)進(jìn)行總結(jié)。。本文研究表明,當(dāng)索的激勵(lì)頻率等于2倍梁固有頻率時(shí),系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定,出現(xiàn)1/2次亞諧波共振;當(dāng)索的激勵(lì)頻率等于梁固有頻率時(shí),系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定,出現(xiàn)主共振現(xiàn)象。索的激勵(lì)頻率等于I/2倍梁的固有頻率,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定,出現(xiàn)2次超諧波共振。關(guān)鍵詞:斜拉索:振動(dòng);非線性;參數(shù);馬蒂厄函數(shù);穩(wěn)定圖碩十學(xué)位論文斜拉橋的索一梁耦合振動(dòng)1卜線性分析AbstractThecable-stayedbridge
7、swithlongspancable-stayedhavesomefeatures,suchaslargeflexibility,smallmassandlightdamping,easilyOccurnonlinearvibrationunderavarietyofexcitationstates.Researchshowsthattheself-excitedresonancephenomenonofcablesmaybeoccurred,whenthelateralvibrationfrequenciesofth
8、ecablesgeneratedbythebridgedeckvibrationclosetothehalfvalueofsomebridgedeckfrequency.111ecoupledvibrationbetweenthecableandthebeamofcable-stayedbridgeisstron苜ynonline