斜拉橋的模態(tài)躍遷行為及其對渦激振動的影響.pdf

1、材料科學、制造業(yè)工藝以及施工技術的進步促使斜拉橋結構的跨度越來越大且質量越來越輕。這種小阻尼、大柔度、超細長的復雜結構在移動車輛、風/雨的作用下極易產生復雜的振動現象。風致振動問題已經成為橋梁工程中不可忽略的安全因素之一。渦激振動是一種在較低的風速作用下發(fā)生的具有自激限幅特性的風致振動，易影響斜拉橋通車及行人的舒適性，嚴重的情況下甚至會導致斜拉橋結構的疲勞破壞。因此，研究斜拉橋渦激振動響應具有重要的意義。
　　由多個構件組成并具有

2、整體對稱性或局部對稱性的結構具有復雜的動力學行為，如物理參數微小的差異會引起相鄰兩階模態(tài)發(fā)生互換，即模態(tài)躍遷現象。固有特性對于參數的敏感性這一特點勢必導致依賴于模態(tài)所求解出的振動響應和實際情況具有顯著的差異。
　　本文研究斜拉橋的模態(tài)躍遷行為及其對渦激振動響應的影響，具體內容包括：
　?。?）將橋面簡化成梁的模型，采用偏微分方程組分別建立各斜拉索及各梁段的動力學方程，并建立斜拉橋的邊界條件及子結構間的幾何與力學相容條件；

3、r>　　（2）建立斜拉橋線性化、無阻尼系統(tǒng)的頻率方程，研究當斜拉橋具有整體對稱/局部子結構對稱性情況下物理參數（斜拉索長度、初始垂度）微小變動對固有頻率及模態(tài)的影響；
　　（3）考慮拉索的邊界條件具有方向性，研究斜拉橋在斜拉索振動過程中有效長度的變化導致模態(tài)躍遷與渦脫激振力聯(lián)合作用下的動力學行為。
　　本文研究結果表明：
　?。?）斜拉橋具有非常密集的固有頻率；
　?。?）斜拉橋密集固有頻率曲線偏轉現象的出現伴隨