原文传递
基于频率法的斜拉桥索力识别研究
| 论文题名： | 基于频率法的斜拉桥索力识别研究 |
| 关键词： | 频率法;斜拉桥索;结构有限元;实用计算公式;拉索;实用公式;识别方法;梁振型函数;振动固有频率;识别法;单元刚度矩阵;一致质量矩阵;竖琴式斜拉桥;求解;评估;近似计算公式;频率敏感性;广义特征值;梁单元;准确计算 |
| 摘要： | 斜拉桥受力的合理性，取决于斜拉索的索力分布；为此，准确地评估索力成为斜拉桥整体安全评估中的重要工作，然而对于成桥后索力的评估，振动频率法几乎成为唯一方法。在索力测试计算中，频率法具有重要的意义，所以本文在准确获取拉索的振动固有频率基础上，主要针对频率法如何准确计算斜拉桥的索力等问题进行了一些研究： （1）对短索的索力计算提出了实用计算公式和近似计算公式，并与长索形成索力统一实用公式。短索适合用固支轴拉梁模拟，而不适合用张紧弦模拟。以固支梁振型函数作为短索近似振型函数，用能量法（Rayleigh法）推导出任意阶次的短索索力实用计算公式；引入频率阶次参数，近似简化了实用公式，并分析简化误差；通过与长索计算公式进行比较归纳，形成索力统一实用公式。 （2）建立了一套拉索的索力有限元识别方法。根据有限元的基本思路和拉索的受力特性，讨论了轴拉梁单元的特性，推导了相应的形函数、单元刚度矩阵和单元一致质量矩阵，接着建立拉索的结构有限元动力模型，并转化为广义特征值来求解拉索的固有频率。结合索力搜索或参数识别方法，将求解索力转化为优化问题的最优解。最终形成一套拉索的索力有限元识别法。 （3）根据拉索的索力有限元识别法，制订了相应的计算实施方案，采用MATLAB软件编制了相应的计算程序--Cablel程序，给出两个算例验证了程序求解有限元模态计算的正确性和进行有限元索力识别的可靠性。 （4）采用Cablel程序，对一座竖琴式斜拉桥的短索、中索、长索进行分析，研究减振器、抗弯刚度、边界条件和斜度垂度的振动频率敏感性，这在频率法应用时有助于使各参数取值合理。 |
| 作者： | 郑楷柱 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王荣辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
