[碩士]斜拉橋超長(zhǎng)拉索振動(dòng)行為測(cè)試與研究

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　　[碩士]斜拉橋超長(zhǎng)拉索振動(dòng)行為測(cè)試與研究　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位： 碩士 　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　 橋梁拉索由于質(zhì)量輕、柔度大、阻尼小的特點(diǎn)，在地脈動(dòng)、風(fēng)荷載或橋梁振動(dòng)等激勵(lì)下極易發(fā)生振動(dòng)。準(zhǔn)確掌握橋梁拉索的振動(dòng)特征，是利用振動(dòng)頻率法測(cè)試?yán)魉髁瓦M(jìn)行拉索振動(dòng)控制的基礎(chǔ)?！　? 本文首先研究了拉索在自重作用下的構(gòu)形和拉索線性振動(dòng)特征，總結(jié)了水平拉索和斜拉索的垂度曲線方程，討論了垂度效應(yīng)、抗彎剛度和邊界條件對(duì)拉索線性振動(dòng)頻率特征的影響。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了工程上常用的索力計(jì)算公式，并以蘇通大橋拉索為例，討論了這些索力計(jì)算公式的適用范圍和精度。拉索由于材料非線性、垂度效應(yīng)等影響，振動(dòng)行為呈明顯的非線性。本文總結(jié)了拉索非線性振動(dòng)理論，研究了拉索非線性振動(dòng)微分方程的建立和求解，討論了拉索面內(nèi)共振和面內(nèi)與面外耦合振動(dòng)的特征。在風(fēng)荷載或其它活荷載的作用下，斜拉橋索塔和橋面將會(huì)發(fā)生振動(dòng)，從而激勵(lì)與之相連的拉索發(fā)生參數(shù)振動(dòng)。本文總結(jié)了拉索參數(shù)振動(dòng)的研究理論，通過把橋梁一拉索振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為拉索一質(zhì)量塊模型，研究系統(tǒng)的振動(dòng)方程，討論了參數(shù)共振發(fā)生的條件。根據(jù)這些理論，確定了可能發(fā)生參數(shù)振動(dòng)的蘇通大橋拉索?！　? 本文介紹了通過實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)識(shí)別拉索振動(dòng)頻率的頻域分析法和時(shí)域隨機(jī)減量法。由于拉索振動(dòng)的非線性，振動(dòng)信號(hào)不服從高斯分布，因此本文提出用高階統(tǒng)計(jì)量來分析拉索振動(dòng)信號(hào)，介紹了高階統(tǒng)計(jì)量的相關(guān)概念、性質(zhì)和計(jì)算方法。分別就拉索靜風(fēng)下的振動(dòng)、風(fēng)雨振和橫向風(fēng)振三種情況，用頻域方法、時(shí)域方法以及雙譜分析方法對(duì)拉索振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)雙譜方法能夠有效地消除信號(hào)的噪聲成分，從而更好地識(shí)別拉索的振動(dòng)頻率。

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