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原文传递斜拉桥拉索系统风致振动的研究

论文题名：	斜拉桥拉索系统风致振动的研究
关键词：	斜拉桥;拉索系统;非线性振动;风雨激振
摘要：	本文对斜拉桥风致振动产生的机理进行了深入地研究，主要内容包括以下几个方面。 1.讨论了拉索风致振动的一些重要研究方法和近期的一些研究成果，对有待于进一步研究的问题及发展前景，做了分析和预测。 2.针对在干燥气候下稳定的拉索，而在风和雨共同作用下将产生大幅振荡这一现象，运用弹性力学和空气动力学的知识，建立了拉索与雨线耦合振动的非线性方程组。采用Runge-Kutta法对该方程组进行了数值计算。得到了系统的时间历程曲线及幅频曲线等，对系统的动力学特性及产生机理进行了初步分析。结果发现，拉索的风雨激振主要与风速、风速偏航角、上水线的平衡位置及空气密度等因素有关。 3.当桥面的振动频率与拉索的振动频率成比例关系时，拉索也可能产生大幅振动。针对这一现象，建立了索桥耦合振动的非线性方程组。利用数值计算得到了索桥频率比在1：1和1：2共振下的拉索与桥面的时间历程曲线和幅频曲线等，结果表明拉索共振幅值的大小主要与索桥频率比、拉索固有频率、桥面初始位移，风速大小等因素有关。 4.采用平均法对索桥耦合系统的1：2共振进行理论分析，并根据得到的一次近似解，分析了拉索的幅值与频率比和风速大小之间的关系，从理论上进一步解释了索桥耦合共振产生的机理，其结果与数值解基本吻合。 5.根据奇异性理论，对系统的分岔方程进行了分岔行为的分析和讨论，得到了多种转迁集和分岔图，较为全面地了解了索桥耦合系统的分岔特性，建立了系统参数与拓扑分岔解之间的联系，为系统的设计和分析提供了理论依据。通过对拉索系统的建模分析，研究了拉索风雨激振和索桥耦合共振产生的机理，其数值解和解析解结果基本吻合。
作者：	王霞
专业：	一般力学
导师：	刘习军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文