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文檔簡介
1、對于懸掛式懸索結(jié)構(gòu),事實表明,在外激勵作用下,下部懸掛結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生飄浮,致使部分聯(lián)系吊索發(fā)生松弛現(xiàn)象。如 1963 年瑞典 Villars 的車站大廳,懸索屋蓋在風荷載作用下,發(fā)生像手風琴一樣的皺折。模型試驗發(fā)現(xiàn),在不對稱荷載作用下,部分聯(lián)系吊索發(fā)生松弛,這被認為是屋蓋風振破壞的機理之一。 由于索結(jié)構(gòu)只承受張力,松弛情況下索對結(jié)構(gòu)不起約束作用,因此,將吊索作為一類單向約束考慮更符合實際。吊索考慮為單向約束,具有非光滑性,從而
2、整個結(jié)構(gòu)成為非光滑非線性的動力系統(tǒng)。對于具有 s 根吊索的懸掛結(jié)構(gòu),每一瞬時可能產(chǎn)生的約束有 2s 種,而其中只有一種為真實發(fā)生,研究結(jié)構(gòu)動力特性的關(guān)鍵在于確定每一步真實發(fā)生的約束情況。 基于以上理論,本文分別以 (1) 下部懸掛結(jié)構(gòu)型式為梁的簡單懸掛結(jié)構(gòu);(2)下部懸掛結(jié)構(gòu)型式為二維的懸掛屋蓋結(jié)構(gòu)為研究對象進行討論。 本文先以簡單懸掛結(jié)構(gòu)為研究對象,(a) 對結(jié)構(gòu)下部有外支座約束和無外支座約束兩種情況,分別建立非光滑動力
3、學模型;(b) 為了在可能產(chǎn)生的約束條件中確定真實發(fā)生的約束組合,本文將單向約束問題等價為優(yōu)化決策問題,再發(fā)展為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)決策手段;(c) 對基本的龍格一庫塔法進行修改,提出適用于單向約束系統(tǒng)的數(shù)值方法,并編制 Matlab 程序,求解結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)。 算例結(jié)果指出,(a) 當模型結(jié)構(gòu)發(fā)生松弛現(xiàn)象,對于吊索軸向張力,如不考慮非光滑性,將出現(xiàn)張力為負,不符合實際的情況;(b) 整體結(jié)構(gòu)頻率隨著吊索約束數(shù)的減少而減??;當整體結(jié)構(gòu)頻率
4、出現(xiàn)等于零的情況時,結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象;(c) 改變結(jié)構(gòu)下部外約束條件,非光滑性對結(jié)構(gòu)造成的影響將發(fā)生變化。 其次,對于懸掛屋蓋結(jié)構(gòu),(a) 將簡單懸掛結(jié)構(gòu)的非光滑動力學模型,以及所建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,推廣到下部懸掛結(jié)構(gòu)型式為二維的懸掛屋蓋結(jié)構(gòu);(b) 運用編制的 Matlab 程序,對結(jié)構(gòu)進行數(shù)值研究。 算例分析結(jié)果表明,(a) 如不考慮非光滑性,吊索的軸向張力在吊索發(fā)生松弛現(xiàn)象時,將出現(xiàn)負值,這不符合實際;(b) 代表性
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