【摘 要】
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本文建立了拉索一桥面耦合的非线性振动模型,求解了该耦合共振模型的位移响应,还考虑了弯曲刚度对拉索位移响应的影响.首先通过哈密顿变分准则求得了拉索的振动方程,接着以动张力为媒介求得了拉索桥面耦合模型的振动方程,基于Galerkin法将该振动方程转化为常微分方程,利用多尺度法分析了该常微分方程的共振模式,并介绍了四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)方法的计算原理,最后通过数值算例对该微分方程进行了系统地分析.算例分析表明:拉索面内、面外、桥面之间的耦合显著,拉索面内的振动位移远大于面外的摆动位移;针对小直
【机 构】
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重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室,重庆400074;成都大学建筑与土木工程学院,成都6101
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本文建立了拉索一桥面耦合的非线性振动模型,求解了该耦合共振模型的位移响应,还考虑了弯曲刚度对拉索位移响应的影响.首先通过哈密顿变分准则求得了拉索的振动方程,接着以动张力为媒介求得了拉索桥面耦合模型的振动方程,基于Galerkin法将该振动方程转化为常微分方程,利用多尺度法分析了该常微分方程的共振模式,并介绍了四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)方法的计算原理,最后通过数值算例对该微分方程进行了系统地分析.算例分析表明:拉索面内、面外、桥面之间的耦合显著,拉索面内的振动位移远大于面外的摆动位移;针对小直径拉索动力学分析时,可忽略弯曲刚度对拉索振动特征的影响,但针对特大直径拉索动力学分析时,需考虑弯曲刚度对拉索振动特征的影响;对于小跨径、小张力拉索,弯曲刚度不会改变拉索共振的性质,但会使得拉索发生共振的条件具有向左偏移的趋势,且面内偏移的趋势不明显,但面外偏移的趋势很显著;对于大跨径、大张力的拉索,可忽略弯曲刚度对拉索发生共振条件的影响.
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