桥塔纵向作用下悬索桥主缆的非线性参数振动
本文选题:悬索桥 切入点:主缆 出处:《湖南科技大学学报(自然科学版)》2017年03期 论文类型:期刊论文
【摘要】:研究特大悬索桥施工过程中主缆非线性参数振动问题.综合考虑主缆垂度、大变形引起的几何非线性等因素,将桥塔塔顶振动考虑为主缆的参数激励项,利用Newton定律建立的主缆参数振动控制方程,运用Galerkin和多尺度方法对主缆参数振动进行了理论分析,以某悬索桥中的主缆为例,运用有限元程序计算了桥塔的前20阶频率,通过桥塔与主缆的第一阶面内频率匹配,0号桥塔的第11,13阶振动及3号桥塔的第4阶振动激发主缆参数振动的可能性最大,数值分析了主缆发生参数振动时的位移时间历程和索力变化规律.研究结果表明,当桥塔的局部振动频率约为主缆振动频率的2倍左右时,主缆容易发生参数振动,发生参数振动时,位移响应显著,缆索张力增量很小.
[Abstract]:The nonlinear parametric vibration of the main cable during the construction of a large suspension bridge is studied. Considering the main cable sag and geometric nonlinearity caused by large deformation, the vibration of the tower top is considered as the parameter excitation term of the main cable. Based on the vibration control equation of main cable parameters established by Newton's law, the vibration of main cable parameters is theoretically analyzed by Galerkin and multi-scale method. Taking the main cable of a suspension bridge as an example, the first 20 order frequencies of bridge tower are calculated by finite element program. By matching the first in-plane frequency of the tower with the main cable, the vibration of the 11th 13th order of the No. 0 tower and the fourth order of the third tower are the most likely to excite the parametric vibration of the main cable. The displacement time history and cable force variation law of the main cable are numerically analyzed. The results show that when the local vibration frequency of the bridge tower is about 2 times of the main cable vibration frequency, the main cable is prone to parametric vibration. The displacement response is remarkable and the cable tension increment is very small when the parameter vibration occurs.
【作者单位】: 仲恺农业工程学院城乡建设学院;湖南大学土木工程学院;华南理工大学土木与交通学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51378220)
【分类号】:U441.3;U448.25
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,本文编号:1627604
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