悬索桥吊索体系参数共振及tmd减振研究

《悬索桥吊索体系参数共振及tmd减振研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：密级：公开交乂攀硕士学位论文悬索桥吊索体系参数共振及减振研究作者姓名程淼学科专业桥梁与隧道工程指导教师文永奎讲师培养院系土木建筑工程学院二零一五年七月硕士学位论文悬索桥吊索体系参数共振及减振研究作者：程淼导师：文永奎北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复

2、印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期年）月日签字日期年月（日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文悬索桥吊索体系参数共振及减振研究作者姓名：程淼学号导师姓名：文永奎职称：讲师学位类别：工学学位级别硕士学科专业：桥梁工程研宄方向振动及减振研宄北京交通大学年月致谢本论文的工作时在我的导师文永奎老师的悉心指导下完成的。文老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助，同时对我个人的学习工

3、作态度和思想也产生了极大正面影响。研宄生学习生活期间，老师不仅对我的学习和科研工作保持时刻的关注和耐心的指导，还十分关心我的个人生活。文老师在这短短的三年时间里，毫不保留地把他多年积累的宝贵知识和人生经验传授给我，这将对我以后的工作和人生带来巨大的帮助。在此我由衷的感谢文老师三年来的教导和关心。感谢培育了我三年的母校，为我提供了良好的学习和科研环境，还要感谢桥梁系的每位老师，我在读研期间的专业知识的增长和科研能力提升离不开你们的教导和培养。感谢师少辉、薛树鹏、胡九战、王哲师兄在科研和生活中给予我的指导和帮助

4、，感谢向文腾、付志强、李建宁师弟对于我论文创作中工作的支持，感谢实验室的每位同学给予我的科研和生活上的帮助，感谢硕】班每位同学，你们孜孜不倦的学习科研态度深深激励了我，你们的热情关怀温暖了我。特别感谢我的室友陈谦、程杰、杜以为以及尤丁才、牛小犇、许德利等好友对我三年生活和科研的帮助。最后我要感谢我的家人。感谢爸爸妈妈二十多年来对我的养育，感谢姐姐姐夫对我的支持和关心以及小外甥万家乐对我的鼓励和关心。感谢杨亚曾在生活上和学习上给了我极大的鼓励，让我一路顺利的走过来。感谢你们一直以来对我的信任和帮助让我能安心顺

5、利地完成学业。程淼年月摘要摘要悬索桥在风荷载、车辆荷载等作用下，易发生吊索体系的大幅参数振动，并使得关键部位破坏失效。因此，有必要开展悬索桥吊索体系易发生的参数共振相关规律的研究，以及釆取合理的减振措施以实现对吊索的大幅参数振动有效减振。本文在总结国内外大跨桥梁拉索参激共振机理及相关理论的基础上，分别建立单根吊索、主梁吊索以及主梁吊索主缆三种体系模型，推导其振动微分方程，利用四阶龙格库塔法对各种体系实现吊索大幅参数振动仿真及规律分析，在此基础上釆用实现对吊索体系参数振动的减振参数设计、影响因素及减振效果分析

6、。主要研宄内容如下：⑴建立单独吊索体系模型，通过动力时程和扫频分析，确认单根吊索分别在外激励和吊索频率之比为和时会发生主共振和参数共振，且均存在一定的频带宽度，参数共振的带宽明显宽于主共振带宽；探讨了吊索长度及吊索初始张拉力等因素对吊索主共振和参数共振的影响，发现索长越长参数共振幅值越大，初始张拉力对主共振的发生有一定延缓作用。建立吊索主梁体系学模型，通过动力时程和扫频分析，确认了主梁吊索分别在外激励与主梁吊索的频率关系满足和时会发生吊索主共振和参数共振，探究了外激励幅值和频率对吊索主共振和参数共振的影响规

7、律。利用理论实现的频率比和阻尼比参数初步设计，并探讨当参数变化时的减振鲁棒性能，进一步实现了参数的优化，确认了在主梁上安装时对吊索参数共振减振的有效性。⑶建立了主梁吊索主缆自由振动动力学模型，在对其解耦之后利用多尺度法进行了解析分析，得出体系可能存在的共振频率比关系，并利用数值方法分析了在解耦体系共振情况下对应的未解耦频率之间的近似关系，得到了在四种体系下存在参数共振。对外激励下的四种体系进行共振扫频分析，得出体系在外激励下引起结构共振的可能频率关系，并按理论设计的进行结构减振分析，发现对主共振减振效果较好

8、，而对参数激励引起的共振，可以有效减小吊索参数共振频带宽度，幅值减小不明显。关键词：悬索桥；吊索体系；龙格库塔法；扫频分析；参数优化ABSTRACTABSTRACTParametricvibrationofsuspendersystemofasuspensionbridgemaybeexcitedeasilyunderwindloadandvehicleload,whichmaydamagethekeyparts