斜拉桥悬臂施工阶段的动力学行为研究
作者单位：广西大学土木建筑工程学院 广西大学工程力学研究中心
会议名称：《第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动...》
会议日期：2021年
关 键 词：斜拉桥 悬臂施工 高阶模态 非线性动力学 内共振
摘 要：为探究斜拉桥在悬臂吊装施工动荷载下的非线性动力学行为,本文以哈密顿原理为基础,建立悬臂端承受集中简谐荷载的索-悬臂梁组合模型。考虑斜拉索的垂度效应,结合索与桥面梁之间的耦合条件,给出索和梁面内运动的偏微分控制方程。大跨径斜拉索的基频通常较低,其高阶模态与梁的低阶模态发生内共振的可能性大,为研究其内共振动力学特性,分别选取模态形函数代入伽辽金积分,得到系统离散的常微分运动方程,应用多尺度摄动分析方法推导系统的调谐方程,由Newton-Raphson法求解系统的频率响应、幅值响应和分岔、混沌等非线性动力学行为。研究表明:由于斜拉索的基频通常较低,悬臂端的简谐激励引起拉索的高阶模态与梁的低阶模态发生内共振;通过梁与拉索之间的耦合作用和内共振机制,振动能量在索与梁之间传递,导致拉索发生大幅振动