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斜拉索-阻尼器系统的随机响应分析
| 论文题名： | 斜拉索-阻尼器系统的随机响应分析 |
| 关键词： | 斜拉索;阻尼器;非线性振动;支座运动;随机响应 |
| 摘要： | 在大跨度斜拉桥结构中，斜拉索具有大柔度、小质量和小阻尼等特点，极易在各种激励下产生非线性振动，而且随着斜拉桥跨径的不断增大，拉索的振动问题日益突出并引起了学者们的广泛关注，使用阻尼器对斜拉索进行振动控制也引起了学者们的广泛关注，但对斜拉索的随机响应还缺乏足够的关注，本文以斜拉索为研究对象，对其随机响应进行了分析。全文共分六章，主要内容如下： 首先介绍了斜拉索非线性振动历史研究成果和进展，在控制其振动方面的措施，本文主要研究的几个描述随机过程特征的参数和函数，以及随机过程的模拟方法；分析了斜拉索的振动特性，考虑斜拉索的几何非线性，根据达郎贝尔原理建立斜拉索-阻尼器系统的面内面外耦合运动偏微分方程，然后将偏微分方程通过Galerkin方法转化成面内面外各两个模态的运动常微分方程。 采用Monte-Carlo方法对随机激励进行模拟，使用四阶Runge-Kutta's方法对一工程实例的运动常微分进行数值求解，得到时域内的时程曲线，求得随机响应的平均值、均方值和概率密度函数曲线，发现斜拉索随机响应是一个平稳过程，且概率密度函数服从正态分布。然后将时程曲线转化成频域内的功率谱密度函数曲线，分析频域内斜拉索随机响应的特征。 研究了控制阻尼对斜拉索响应平均值、均方值、概率密度函数、功率谱密度函数的影响，得出阻尼器对斜拉索的振动幅值和频率都有较好的控制作用。并对比了各不同阻尼的控制效果。 分析了激励大小对斜拉索响应的影响，发现激励大小会影响最优控制阻尼的大小，但是在有阻尼器控制时，影响较小，在实际工程应用中可以忽略。 |
| 作者： | 张智 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 周强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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