CAJ | 학술논문

建立了静风荷载作用下大跨度缆索承重桥梁的非线性扭转失稳模型,导出了求解平衡路径的非线性方程.对于静风扭转平衡路径的稳定性进行了全过程的理论分析.分析了升力矩系数和扭转刚度的非线性特性对于稳定条件、失稳点以及失稳机理的影响.静风扭转失稳的性质为跳跃式极值失稳.发生失稳的条件取决于升力矩系数和扭转刚度的曲线形状.只有当升力矩系数曲线有上凹段或扭转刚度曲线有下凹段存在时,扭转失稳才有可能发生.对于升力矩系数曲线不存在上凹段和扭转刚度曲线不存在下凹段时,平衡路径是稳定的,不会发生静风扭转失稳.扭转刚度的弱化是引起静风扭转失稳的因素之一.升力矩系数的非线性特性将引起等效刚度弱化,也是引起静风扭转失稳的因素之一.当初始攻角较大时,这种等效刚度弱化效应尤其应该给予重视.提出了新的失稳临界风速公式.公式统一,包含了非线性失稳及线性理论的结果;公式简洁,形式上与线性理论的公式相同.对于线性扭转刚度或线性升力矩系数的情形,临界点的物理意义明确、便于图解.新的临界风速公式还反映了初始攻角的影响.初始攻角增大,临界风速减小.
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