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原文传递斜拉桥拉索的参激振动研究

论文题名：	斜拉桥拉索的参激振动研究
关键词：	斜拉桥拉索;参激振动;模态耦合
摘要：	大跨度斜拉桥索具有质量小，刚度小，阻尼小的特点，极易在各种激励下产生振动。其中桥索在桥面的位移激励下产生的参激振动是其主要的振动形式之一。本文通过解析，数值和实验相结合的方法分别对拉索低阶模态和前两阶模态耦合的参激振动现象进行分析，探求拉索参激振动机理。本文共分五章，内容如下：　　第一章为绪论，介绍了斜拉桥索的各种非线性振动概念和本文着重研究的参激振动概念与研究现状。　　第二章中总结了现已提出的拉索振动方程，考虑了拉索振动过程中张力变化量中的非线性影响，并选择合适的轴向动坐标系，最后依据弹性力学建立了连续斜拉索参激振动单阶模态和一二阶模态耦合的非线性振动方程，并通过Galerkin方法将偏微分方程转化为常微分方程。　　第三章在非共振，第一阶主共振，第二阶主共振，第一阶参激主共振和第二阶参激主共振这几种情形下，通过多尺度方法分别讨论斜拉索单阶模态方程和两阶模态耦合方程解的情况，同时建立平均方程；代入了桥梁拉索的各种参数值，通过平均方程得出解析解，并画出单阶模态振动的参数分岔图；最后运用Mathematica程序画出原始微分方程的相图以及时间历程曲线，并与解析解对比验证。此章阐述了各种共振发生的条件，并对主共振和参激主共振的振动机理进行了分析对比，对拉索的参激振动现象做出了很好的解释。　　第四章设计了索的参激振动实验，首先利用DASP软件分别测试钢丝绳在前两阶主共振区域和前两阶参激主共振区域的振动自谱分析图和时间历程曲线，并加以分析；然后通过递增或递减来改变参激振动参数的方法测试了实验中钢丝绳的参激主共振区域的参数分岔曲线；最后代入试验中各种参数数值，利用第三章的方法运算求解，并与实验进行对比验证。　　第五章为总结展望。
作者：	符智
专业：	工程力学
导师：	张琪昌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文