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《基于索—梁結(jié)構(gòu)非線性振動分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文索—梁結(jié)構(gòu)非線性振動分析姓名：郭少進申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：周強20070501摘要以索、梁為主的結(jié)構(gòu)單元已被廣泛應(yīng)用于大跨度、高聳等建筑結(jié)構(gòu)之中。拉索具有大柔度、小質(zhì)量和小阻尼等特點，在各種激勵作用下極易發(fā)生非線性振動且難以控制，而索一梁結(jié)構(gòu)由于索、梁兩種結(jié)構(gòu)單元存在的耦合振動更是容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的局部失效并影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。詳盡分析其動力特性將為今后的工程應(yīng)用提供有效的理論參考。本文較詳細地分析了索、梁單元的動力學(xué)特性，描述了拉索和梁的振動頻率和振型函數(shù)。通過建立索單元的非線性振動方程，考慮索的幾何非線性，分析了索的動力學(xué)特性和
2、支座運動對拉索振動的影響，并提出了基于向前Euler格式的預(yù)測控制算法，研究了通過對拉索支座的軸向運動進行控制以減小風(fēng)荷載作用下拉索的振動。數(shù)值分析結(jié)果表明，該算法可以有效地減小風(fēng)作用下拉索的大幅振動，且拉索的面內(nèi)振動減振效果比面外振動減振效果更加顯著。本文根據(jù)小垂度索和懸臂梁的振動特征，并考慮軸力對梁振動頻率和振幅的影響，建立了梁單元受軸力影響下的索一梁結(jié)構(gòu)簡化振動模型和相應(yīng)的運動微分方程組，采用Runge．Kutta法對實際工程進行了數(shù)值分析，得到了在梁單元受軸力影響下索一梁結(jié)構(gòu)的振動特性及初始軸力、阻尼、外界初始擾動對組合結(jié)構(gòu)振動的影響?？紤]到斜拉索在支座運動時會發(fā)生的
3、強迫振動和參數(shù)振動，進一步貼近工程實踐，本文建立了在支座運動下索一梁結(jié)構(gòu)的兩種簡化振動模型，即分別將梁簡化為一端固支一端彈簧支撐和一端固支一端懸空受拉兩種情況，并建立了振動微分方程組，通過對算例的數(shù)值分析，得到了在索、梁在支座運動影響下的振動特性，并分析了阻尼、支座運動頻率、振幅對組合結(jié)構(gòu)中索、梁振動的影響。關(guān)鍵詞索一梁非線性振動支座運動AbstractTocable，thestructureofthemainbeamunitshasbeenwidelyusedinlarge—span,high-risecomplexmodelingandarchitecturalstruc
4、tures．LassowithlargeSophie，thesmallmassandsmalldampingcharacteristics,variousincentivesunderextremenonlinearvibrationitisdifficulttocontrol,andcable-beamcable,Hangtwostructuralunitsofvibrationiseasilyleadtothestructuralfailureoflocalstructureandimpacttotheoverallstabifity．Detailedanalysisof
5、itsdynamiccharacteristicsoffutureprojectswillprovideaneffectiveappficationofthetheoryofreference．Thispapergivesadetailedanalysisofthecable,beamdynamicsmodules，Descriptionofcableandthepreviouscantilevervibrationfrequencyandvibrationfunction．Throughtheestablishmentofordinarycable，beamelementn
6、onlinearvibrationequations，geometricnonlinearcable,Analysisofthecablewithinther啪nancecharacteristicsofthebearingsandSolariamovementofvibrationcharacteristics，andtheforwardEulcrformatbasedpredictivecontrolalgndthm，Studyofthebearingaxialcablecontrolcampaigntoreducewindloadunderthecablevibrati
7、on．Numericalanalysisresultsshowthatthealgorithm啪effectivelyreducewindcableunderthesubstantialvibration,andthecable-planevibrationeffectsthanthesurfacevibrationeffectsmorenoticeable．BasedordinarystringandEullercantileverbeamvibrationcharacteristicsandtake
