拉索非线性振动参数敏感性分析及其频率区间估计

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1、拉索非线性振动参数敏感性分析及其频率区间估计卜一之，张清华27文章编号：1003—4722(2011)06—0027—05拉索非线性振动参数敏感性分析及其频率区间估计卜．一之，张清华(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：为准确把握拉索的动力学规律并指导工程应用，以拉索非线性振动理论(拉索自振频率的摄动法公式)为基础，以工程中常用的典型拉索为例，对拉索非线性自振频率的边界条件效应、参数敏感性以及区间估计方法进行研究。研究结果表明：拉索的边界条件效应随拉索长度、索力以及频率阶次的不同而不同；索力、线密度、弦长、抗弯刚度4个参数

2、对于拉索各阶自振频率在影响程度、影响方式方面均存在显著差异，总体而言，自振频率偏差与索力和抗弯刚度2个参数的偏差成正比，与线密度和弦长2个参数的偏差成反比；根据拉索参数的概率统计特征能够获得拉索自振频率的区间估计。关键词：拉索；非线性振动；自振频率；敏感性；区间估计中图分类号：U441．3文献标志码：AParameterSensitivityAnalysisandIntervalEstimationofNonlinearNaturalVibrationFrequenciesofStayCablesBUYi—zhi，ZHANGQing-hua

3、(SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Tohaveanexactunderstandingofthedynamiclawofstaycablesandtoguidethepracticalengineeringapplication，theboundaryconditioneffect，parametersensitivityandintervalestimationmethodsofnonlinearnatura

4、lvibrationfrequenciesofthestaycableswerestudiedonthebasisofthenonlinearvibrationtheoryofthecables(perturbationmethodformulasforthenaturalvibrationfrequencies)andbywayofexamplesofthetypicalstaycablescommonlyusedinthepracticalengineering．Theresultsofthestudydemonstratethatth

5、eboundaryconditioneffectdifferswiththedifferentlength，tensionandfrequencyordersofthecables．Thedegreesandwaysofinfluenceofthe4parameterslikethecabletension，lineardensity，chordlengthandben—dingrigidityonvariousordersofthenaturalvibrationfrequencieshavedistinctivedifferences．

6、Generally，thedifferencesofthenaturalvibrationfrequenciesaredirectlyproportionaltothoseofthetwoparametersofthecabletensionandbendingrigidityandarereverselyproportionaltothoseofthetwoparametersofthelineardensityandchordlength．Fromtheprobabilitystatisticcharacteristicsofthest

7、aycableparameters，theintervalestimationofthenaturalvibrationfre—queneiesofthecablescanbeacquired．Keywords：staycable；nonlinearvibration；naturalvibrationfrequency；sensitivity；intervalestimation收稿日期：2011—06—07基金项目：自然科学基金(50908192)；西南交通大学科技发展青年基金(2OO9QK03)；西南交通大学“埃实之星——新世纪优秀人才

8、后备人选培养项目”联合资助作者简介：h一之(1961-)，男，教授，1982年毕业于重庆建筑工程学院公路工程专业，工学学士，1985年毕业于西南交通大学桥梁隧道及结构工程专业，工