非高斯風作用下斜拉索的振動研究.pdf

1、斜拉索振動問題一直是一個熱點也是難點，尤其是現(xiàn)在的斜拉橋跨徑突破千米，像蘇通大橋主跨1088米，斜拉索長度577米，風荷載對拉索的振動影響越來越大。
　　本文基于懸鏈線理論詳細推導了拉索線形、梁端拉索切線斜率、索長等相關參量的表達式。在計算求解拉索參數(shù)過程中，需要首先假定梁端拉索切線斜率的初始取值區(qū)間，并進行迭代運算。然而，為了避免任意假定區(qū)間帶來的弊端，本文提出了圖形法，它可以通過畫出拉索線形與梁端拉索切線斜率的函數(shù)圖，從圖中快

2、速地確定有效取值區(qū)間。然后將確定的初始區(qū)間，結合編制的二分法程序，可更加精確地求解拉索線形方程中的梁端切線斜率。并可進一步地求解索長、塔端拉索切線斜率、梁端和塔端拉索張拉力等相關拉索參數(shù)。最后以銅陵長江公路大橋為工程背景，進行了算例分析研究，并驗證了該方法的有效性。結果表明：文中基于圖形法與二分法的斜拉橋拉索參數(shù)計算更加簡單、直觀和精確。
　　考慮拉索的自重和幾何非線性等影響，推導了在高斯風荷載和非高斯風荷載作用下拉索的運動微分方

3、程?？紤]拉索的一階模態(tài)，運用伽遼金法，將拉索的偏微分方程轉(zhuǎn)化為常微分方程。采用MATLAB編程，模擬拉索各高度處的高斯風荷載與非高斯風荷載時程。運用 SIMULINK仿真對拉索運動微分方程進行時程分析。結果表明：高斯風荷載作用下拉索的響應表現(xiàn)出非高斯的特性；非高斯風荷載作用下拉索的位移響應也表現(xiàn)出非高斯的特性；非高斯風荷載作用下拉索的響應遠大于高斯風荷載作用下拉索響應；無論是非高斯風荷載還是高斯風荷載作用下，拉索的響應有正也有負，這使拉

4、索往復振動，對拉索會造成疲勞破壞。
　　本文推導了高斯風荷載與非高斯風荷載作用下拉索-橋面耦合的運動微分方程組，并進行[0,L]上積分。采用 SIMULINK建立拉索和橋面運動方程組的仿真模型，并對方程組進行數(shù)值求解。最后分析比較了高斯風荷載和非高斯風荷載作用下拉索的位移、速度和加速度響應以及橋面的位移、速度和加速度響應的異同，并對響應的偏度和峰態(tài)值進行統(tǒng)計。結果表明：非高斯風荷載作用下拉索的最大正位移和最大負位移較高斯風荷載作用