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浅析拉索斜拉索振动中国论文中心论文,

摘要:斜拉桥外型美观、经济,是大跨桥梁的首选桥型,斜拉索是斜拉桥的主要受力构件之一,由于拉索的大柔度、小质量和小阻尼等特点,拉索振动除了会引起索的疲劳破坏,还会造成行人对桥梁安全性的怀疑。由此拉索的振动机理的探讨是一个具有重要工程作用的课题。本论文首先介绍了多种斜拉索的自振计算论述,然后在既有探讨的基础上,考虑斜拉索的重力在弦向的分量对斜拉索非线性振动的影响,建立了拉索的非线性自由振动方程,采取伽辽金法把偏微分方程转化为常微分方程,运用摄动法求得该方程的近似解,制定了相应的数值计算策略,编制了求解非线性微分方程的计算机程序,与论述解进行了比较。探讨了考虑索力变化影响后拉索的振动特性,采取了更精确的函数来逼近垂度悬链线,解决了考虑重力在弦向的分量时,用抛物线来逼近垂度悬链线时的精度不足的不足。利用Visual C++开发了斜拉索自振的windows程序Cabvib,程序采取继承机制进行结构对象描述,采取多段杆单元模拟斜拉索,通过算例验证程序的正确性。采取有限元浅析软件Midas建立模型,对斜拉桥进行了在地震作用下的时程浅析,通过振型叠加法,取用E1-Centro地震波以纵向+竖向+横向的方式进行地震动输入,并分别计算了在八度地震烈度的地震作用下和九度地震烈度的地震作用下的响应,提取了斜拉索锚固点的加速度时程。通过大型通用有限元软件Ansys建立斜拉索的有限元模型,进行了斜拉索在锚固点的加速度作用下的线性和非线性时程浅析,以而得到了斜拉索在地震作用下的线性和非线性动力响应,并加以比较,得到相关的结论。 关键词:斜拉桥论文 斜拉索论文 非线性论文 振动论文 时程浅析论文 地震响应论文
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    摘要6-7

    ABSTRACT7-10

    第1章 绪论10-17

    1.1 引言10-11

    1.2 斜拉索振动的探讨近况和非线性振动探讨策略概述11-15

    1.2.1 斜拉索振动的探讨近况11-14

    1.2.2 非线性振动的探讨策略概述14-15

    1.3 本论文的主要工作内容15-17

    第2章 不考虑索力变化时的斜拉索线性自由振动17-31

    2.1 斜拉索线性自由振动的论述求解17-22

    2.1.1 求解斜拉索线性自由振动的分离变量法17-21

    2.1.2 求解斜拉索线性自由振动的集中质量法21-22

    2.2 编制面向对象有限元程序求解斜拉索自振频率22-24

    2.3 算例24-30

    2.4 本章小结30-31

    第3章 考虑索力变化时的斜拉索线性自由振动31-47

    3.1 引言31

    3.2 斜拉索在重力作用下的构型31-35

    3.3 水平拉索线性自振35-37

    3.4 斜索线性自振37-45

    3.5 算例45-46

    3.6 本章小结46-47

    第4章 斜拉索非线性自由振动47-60

    4.1 引言47

    4.2 斜拉索非线性自由振动微分方程的导出47-49

    4.3 微分方程的近似剖析解49-54

    4.3.1 垂度微分方程的求解49-51

    4.3.2 索的动力平衡微分方程的摄动解51-54

    4.4 微分方程的数值解54-55

    4.5 算例55-59

    4.6 本章小结59-60

    第5章 斜拉索在地震作用下的受迫振动60-81

    5.1 工程概况60-61

    5.2 全桥有限元模型介绍61

    5.3 动力特性计算浅析61-63

    5.4 全桥时程浅析63-69

    5.4.1 地震波输入63-64

    5.4.2 斜拉索锚固点加速度时程提取64-69

    5.5 非线性动力方程的数值解法69-71

    5.5.1 非线性动力浅析的增量列式69-70

    5.5.2 非线性动力方程的数值解法的步驟70-71

    5.6 大质量法的基本原理71-72

    5.7 斜拉索有限元模型介绍72

    5.8 斜拉索非线性时程浅析72-77

    5.9 斜拉索线性时程浅析77-80

    5.10 本章小结80-81

    第6章 结论与展望81-83

    6.1 结论81-82

    6.2 展望82-83

    致谢83-84

    参考文献84-87

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