斜拉橋拉索參數(shù)振動(dòng)及其控制研究.pdf

1、對(duì)斜拉橋拉索振動(dòng)問(wèn)題的研究歷來(lái)都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者的熱門(mén)課題，隨著中國(guó)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展和大型斜拉橋的建設(shè)，特別是超長(zhǎng)斜拉索的應(yīng)用，使得拉索的振動(dòng)問(wèn)題顯得尤為突出，國(guó)內(nèi)很多的斜拉橋在運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間以后由于振動(dòng)問(wèn)題出現(xiàn)了很多換索的例子，這些都嚴(yán)重影響了橋梁的安全，加大了橋梁的維護(hù)難度，增加了維護(hù)成本。斜拉索的參數(shù)振動(dòng)是斜拉索在兩端軸向位移作用下引發(fā)的大幅橫向振動(dòng)，橋梁的豎向位移或塔端橫向位移都可能誘發(fā)拉索參數(shù)共振。本文對(duì)斜拉索的參數(shù)共振進(jìn)行了數(shù)值仿真

2、及試驗(yàn)驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上并進(jìn)行了參數(shù)振動(dòng)主動(dòng)控制研究。本文的主要工作和結(jié)論如下：
　　(1)介紹了國(guó)內(nèi)外斜拉橋的發(fā)展歷史，以及斜拉索一些常見(jiàn)的振動(dòng)破壞形式；介紹了工程上常用的一些減振方法。
　　(2)推導(dǎo)了拉索振動(dòng)的微分方程，從理論上對(duì)拉索參數(shù)共振進(jìn)行了研究，編寫(xiě)程序分析了各個(gè)參數(shù)(如傾角、阻尼、初始索力、激振頻率、激振幅值等)對(duì)斜拉索跨中振幅的影響程度及規(guī)律，得到了拉索第一階模態(tài)參數(shù)振動(dòng)的不穩(wěn)定區(qū)。在湖南大學(xué)風(fēng)工程試驗(yàn)研究中

3、心進(jìn)行了拉索參數(shù)共振的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了索力、激勵(lì)幅值、激振頻率等參數(shù)的工況研究，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值分析的數(shù)據(jù)在工程范圍內(nèi)基本吻合。
　　(3)首先以清瀾大橋?yàn)槔?，通過(guò)建立全橋有限元模型和拉索有限元模型，分別得到了全橋和拉索的前20階和前10階頻率，進(jìn)行了實(shí)橋拉索參數(shù)共振分析。
　　(4)由于橋梁的對(duì)稱(chēng)性，分析了全橋1/4拉索的一階頻率并與理論值進(jìn)行了對(duì)比，除了個(gè)別拉索外，有限元分析與計(jì)算結(jié)果基本吻合。建立了全橋單主梁有限元模型