应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2015年
2期
340-346
,共7页
汪峰%晓旭%刘章军
汪峰%曉旭%劉章軍
왕봉%효욱%류장군
斜拉桥%塔-索-桥面结构%耦合振动%数值仿真
斜拉橋%塔-索-橋麵結構%耦閤振動%數值倣真
사랍교%탑-색-교면결구%우합진동%수치방진
针对端部激励作用下斜拉索与桥塔、桥面协同振动问题,考虑拉索几何非线性、倾角、阻尼以及拉索重力弦向分力的影响,引入拉索高精度抛物线形,建立了桥塔-索-桥面连续非线性精细化振动模型,推导了拉索与桥塔和桥面共同在激励作用下的耦合振动方程组,研究了桥塔-索-桥面结构系统参数的振动特性,并用数值仿真方法分析桥面与拉索频率比、桥面激励幅值、索力及拉索阻尼对结构耦合振动特性的影响规律。结果表明:桥面与拉索的频率比分别为1∶2和2∶1时,拉索会发生不同模式的大幅振动;相比于超谐波共振模式,亚谐波共振模式的拉索振幅更大,但达到共振所需时间较长;拉索振幅随桥面激励幅值的增大呈非线性增大,桥面激励幅值越大,拉索积蓄共振能量所需的时间越短;拉索振幅随索力增大而减小;拉索自身阻尼对其振动的影响较小,增大拉索阻尼时,拉索振幅虽有减小趋势,但是减小幅度有限。
針對耑部激勵作用下斜拉索與橋塔、橋麵協同振動問題,攷慮拉索幾何非線性、傾角、阻尼以及拉索重力絃嚮分力的影響,引入拉索高精度拋物線形,建立瞭橋塔-索-橋麵連續非線性精細化振動模型,推導瞭拉索與橋塔和橋麵共同在激勵作用下的耦閤振動方程組,研究瞭橋塔-索-橋麵結構繫統參數的振動特性,併用數值倣真方法分析橋麵與拉索頻率比、橋麵激勵幅值、索力及拉索阻尼對結構耦閤振動特性的影響規律。結果錶明:橋麵與拉索的頻率比分彆為1∶2和2∶1時,拉索會髮生不同模式的大幅振動;相比于超諧波共振模式,亞諧波共振模式的拉索振幅更大,但達到共振所需時間較長;拉索振幅隨橋麵激勵幅值的增大呈非線性增大,橋麵激勵幅值越大,拉索積蓄共振能量所需的時間越短;拉索振幅隨索力增大而減小;拉索自身阻尼對其振動的影響較小,增大拉索阻尼時,拉索振幅雖有減小趨勢,但是減小幅度有限。
침대단부격려작용하사랍색여교탑、교면협동진동문제,고필랍색궤하비선성、경각、조니이급랍색중력현향분력적영향,인입랍색고정도포물선형,건립료교탑-색-교면련속비선성정세화진동모형,추도료랍색여교탑화교면공동재격려작용하적우합진동방정조,연구료교탑-색-교면결구계통삼수적진동특성,병용수치방진방법분석교면여랍색빈솔비、교면격려폭치、색력급랍색조니대결구우합진동특성적영향규률。결과표명:교면여랍색적빈솔비분별위1∶2화2∶1시,랍색회발생불동모식적대폭진동;상비우초해파공진모식,아해파공진모식적랍색진폭경대,단체도공진소수시간교장;랍색진폭수교면격려폭치적증대정비선성증대,교면격려폭치월대,랍색적축공진능량소수적시간월단;랍색진폭수색력증대이감소;랍색자신조니대기진동적영향교소,증대랍색조니시,랍색진폭수유감소추세,단시감소폭도유한。