斜拉索耦合振动模型及其参数分析.pdf

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1、第32卷第3期深圳大学学报理工版VoI．32No．32015年5月JOURNALOFSHENZHENUNIVERSITYSCIENCEANDENGINEERINGMav2015【土木与建筑工程／ArchitectureandCivilEngineering】斜拉索耦合振动模型及其参数分析刘海涛，魏明海，林坤，肖仪清1)哈尔滨工业大学深圳研究生院，深圳518055；2)沈阳建筑大学营造与工程管理系，沈阳110168摘要：考虑支撑构件对斜拉索参数振动的影响，从整体振动角度研究斜拉索的非线性参数振动特性，提出一个耦合索支撑结

2、构模型．该模型既考虑了斜拉索的几何非线性，也考虑了支撑构件的运动对斜拉索振动的影响．应用多尺度法对该模型进行摄动分析，得到该模型参数振动时的激励频率及稳定区域边界，讨论模型质量比、刚度比和倾角等参数对幅频响应及稳定性的影响．研究表明，索的非线性参数振动特性并不随质量比和刚度比单调递增，而是存在某一临界值，使索的非线性参数振动特性最大化；随着倾斜角度的增加，索的非线性参数振动特性是单调递增．关键词：结构力学；索支撑结构；斜拉索；耦合模型；幅频响应；参数振动；非线性振动中图分类号：TU311．3文献标志码：Adoi：10．

3、3724／SP．J．1249．2015．03231CoupledvibrationmodelofcablesanditsparameteranalysisLiuHaitao，WeiMinghai甜，LinKun，andXiaoYiqing1)HarbinInstituteofTechnologyShenzhenGraduateSchool，Shenzhen518055，P．R．China2)DepartmentofConstructionandEngineeringManagement，ShenyangJianzhuU

4、niversity，Shenyang110168，P．R．ChinaAbstract：Consideringtheeffectsofcable-supportedstructuresoncableparametricvibration，thispaperpresentsananalysisofnonlinearparametricvibrationandthechaoticdynamicsofacableusingacoupledcable-beammodelinwhichboththecoupledbehaviorb

5、etweenthebeamandthecableandthegeometricnonlinearitiesofthecablearetakenintoaccount．Byapplyingthemultiplescalemethodtothemodeldirectly，weobtainthefrequencyresponseofcablesandstabilityconditions．Theeffectsofthemassratio，stiffnessratio，andtheinclinedangleofthecoupl

6、edmodelarethenevaluated．Theresultsshowthatthepropertyofnonlinearparametricvibrationofcablesisnotincreasingmonotonouslywiththemassandstiffnessratios．Thereisacriticalvaluethatmaximizesthepropertyofnonlinearparametricvibrationofcables，andthepropertyofnonlinearparam

7、etricvibrationofcablesincreasesmonotonouslywiththeinclinedangle．Keywords：structuralmechanics；cable—supportedstructures；cable；coupledmodel；frequencyresponse；paramet-ricvibration；nonlinearvibrationReceived：2叭4O9．11；Accepted：2015．03．24Foundation：NationalNaturalScie

8、nceFoundationofChina(51078119)：FundofNationalEngineeringandResearchCenterforHighwaysinMountainArea(gsgzj一2013-03)；FundofKeyLaboratoryofBridgeEarthquakeResistanceTechn