【摘 要】
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在工程实际中,梁是重要的结构要素。地基和梁之间的相互作用实际上是土和结构之间的相互作用。粘弹性基础与弹性基础相比,更接近于工程实践,因此,对粘弹性基础上梁振动问题的研究对工程实践有很大帮助,为工程应用提供了理论基础。为了揭示梁的强迫振动特性,本论文着重分析了粘弹性地基和分数阶粘弹性地基上Timoshenko梁在各种载荷下的动态响应。(1)基于经典Timoshenko梁理论,用振型叠加原理分析无地基
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在工程实际中,梁是重要的结构要素。地基和梁之间的相互作用实际上是土和结构之间的相互作用。粘弹性基础与弹性基础相比,更接近于工程实践,因此,对粘弹性基础上梁振动问题的研究对工程实践有很大帮助,为工程应用提供了理论基础。为了揭示梁的强迫振动特性,本论文着重分析了粘弹性地基和分数阶粘弹性地基上Timoshenko梁在各种载荷下的动态响应。(1)基于经典Timoshenko梁理论,用振型叠加原理分析无地基的两端固支Timoshenko梁在不同荷载(简谐荷载、移动集中、移动简谐荷载、冲击荷载)作用下的动态响应问题,并分析相关参数的影响。(2)考虑将Timoshenko梁放置在Pasternak地基上的动力响应问题。分析Pasternak地基反力的作用,以梁单元的受力信息为例求得弹性地基梁的控制方程。计算弹性地基梁的固有频率,通过振型叠加法得到弹性地基梁的挠度解析式,分析得到荷载临界速度与临界频率,并分析了地基剪力系数、荷载速度和荷载频率对梁响应幅值的影响变化。(3)分析整数阶粘弹性Pasternak地基上Timoshenko梁在不同荷载下的动态响应问题。求得粘弹性Pasternak地基上Timoshenko梁的控制方程,求解含粘性耗散信息的复固有频率及振型函数,在此基础上用振型叠加法分析了在不同荷载作用下梁的位移响应。给出了不同地基粘性系数以及载荷频率、移动速度下梁的动态响应,讨论了粘弹性地基对梁的动态响应的影响规律。(4)将整数阶粘弹性地基模型推广为分数阶粘弹性模型,研究分数阶粘弹性Pasternak地基上Timoshenko梁的自由振动问题和在不同荷载下的动态响应问题。求得分数阶粘弹性Pasternak地基上Timoshenko梁的控制方程,求解复固有频率及振型函数,在此基础上用振型叠加法分析了在不同荷载作用下梁的位移响应。给出了不同分数阶导数、地基粘性系数以及载荷移动速度下梁的动态响应,讨论了各相关参数对梁的动态响应的影响规律。
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