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斜拉桥拉索风雨激振混沌特性应用研究
| 论文题名： | 斜拉桥拉索风雨激振混沌特性应用研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;风雨激振;拉索分析;混沌特性;数值计算;环境参数 |
| 摘要： | 随着斜拉桥在大跨度桥梁建设中的广泛应用,各类斜拉桥拉索风致振动所造成的危害已成为工程界十分关注的问题,而拉索风雨激振又是其中振动幅度最大的振动形式之一。拉索风雨激振极易导致拉索和锚具的疲劳,引发桥面振动,严重影响桥梁结构的安全性,造成重大的经济损失。国内外对拉索风雨激振开展了一些理论和试验研究,因风雨激振问题自身的复杂性,其激振机理和特性至今还不是完全清楚。 本文在对国内外斜拉桥拉索风雨激振研究现状进行综合评述的基础上,基于各种假定,建立了带有运动水线拉索风雨激振二自由度非线性耦合振动运动方程;通过风雨激振理论模型简化采用数值计算分析方法对拉索、水线非线性振动运动方程进行求解;分析不同环境参数、系统参数对拉索风雨激振系统拉索振动位移的影响,详细阐述了各主要参数与拉索振动的内在关系;根据混沌理论及混沌状态判别方法,针对各环境参数及系统参数的变化分别计算分析了拉索风雨激振Lyapunov特性指数,表明影响拉索风雨激振系统周期运动的主要因素是水线粘滞系数,其它参数对系统周期运动影响相对较弱;通过不同水线粘滞系数下系统最大Lyapunov特性指数的计算、拉索及水线相轨迹图以及拉索、水线振动时程曲线,揭示拉索结构风雨激振系统中存在倍周期、概周期运动以及混沌运动现象。通过对缠绕螺旋线的拉索运动状态进行仿真,表明在拉索表面缠绕螺旋线能有效的抑制拉索风雨激振。 本文通过对拉索风雨激振参数影响分析及非线性动力学混沌运动特性应用研究,能够更加深入地认识其振动特性和各参数影响规律,为拉索减振提供科学依据,对确保斜拉桥安全运营具有重要意义。 |
| 作者： | 余宏波 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 郭元术 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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