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索端激励与风雨激励共同作用下斜拉索振动特性研究
| 论文题名： | 索端激励与风雨激励共同作用下斜拉索振动特性研究 |
| 关键词： | 索端激励;风雨激励;耦合振动;斜拉索 |
| 摘要： | 斜拉索作为斜拉桥的关键构件之一，由于其相对轻柔和较低的阻尼，在风雨荷载共同作用以及拉索端部激励作用下斜拉索非常容易发生振动。斜拉索振动的类型较多，其中的参数共振、内共振与风雨激振可能同时发生。本文采用数值方法，首先研究了索端激励作用下斜拉索参数共振、内共振特性以及风雨激励作用下斜拉索风雨激振特性，然后分析两种激励同时作用下斜拉索耦合振动特性。 (1)建立了考虑索端激励的斜拉索三维运动微分方程，利用有限差分法求解了相互耦合的运动微分方程组，研究了斜拉索在索端激励作用下的参数共振、内共振特性。首先验证了三维连续斜拉索模型的正确性；接着讨论了高阶项对斜拉索参数共振和内共振的影响；其次对三维连续斜拉索模型与单自由度模型进行了比较；然后分别研究了拉索内共振和参数共振特性；最后分析了索端激励幅值、频率比以及拉索自身阻尼比的影响。 (2)建立了考虑风雨激励的斜拉索三维运动微分方程和水线运动微分方程，利用有限差分法和龙格库塔法求解了相互耦合的拉索运动微分方程和水线运动微分方程，研究了斜拉索在风雨激励作用下的风雨激振特性。首先，讨论了高阶项对风雨激振的影响；其次研究了风雨激振的基本特征以及面内面外运动耦合特点;最后分析了拉索自身阻尼比对风雨激振的影响。 (3)建立了同时考虑索端激励和风雨激励的斜拉索三维运动微分方程和水线运动微分方程，利用有限差分法和龙格库塔法求解了相互耦合的拉索运动微分方程和水线运动微分方程，研究了斜拉索在索端激励和风雨激励共同作用下的耦合振动特性。首先分析了参数共振与风雨激振耦合振动情况；接着讨论了内共振与风雨激振耦合振动情况；然后研究了频率比为0.5时的振动与风雨激振耦合振动情况；最后讨论了频率比和风速对拉索耦合振动的影响。 |
| 作者： | 曾庆宇 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 李寿英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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