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拉索-弹簧系统的振动特性研究

振动工程学报 2012年第5期25卷 522-526页

作者：周海俊朱亚峰杨夏孙利民深圳大学土木工程学院广东深圳518060 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

将拉索简化为一根张紧弦,并将辅助索对拉索的刚度贡献简化为一根弹簧所提供的刚度,基于拉索-弹簧系统的动力学方程,采用分离变量法得到了拉索-弹簧系统的特征方程。研究了当弹簧刚度取极限值时特征值(振动频率)的极限解,由此确定了特征... 详细信息

将拉索简化为一根张紧弦,并将辅助索对拉索的刚度贡献简化为一根弹簧所提供的刚度,基于拉索-弹簧系统的动力学方程,采用分离变量法得到了拉索-弹簧系统的特征方程。研究了当弹簧刚度取极限值时特征值(振动频率)的极限解,由此确定了特征值的存在范围。当弹簧靠近锚固端时,由一阶泰勒展开得到了特征值的迭代解和近似解。分析了弹簧刚度和安装位置对拉索振动频率的影响,研究了针对提高低阶模态振动频率时弹簧的优化设置位置。研究结果为进一步研究辅助索减振设计问题提供基础理论依据,对辅助索减振设计也有一定的参考价值。

关键词：拉索自由振动特征值弹簧频率

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拉索平面内自由振动影响因素分析

振动．测试与诊断 2009年第3期29卷 308-312页

作者：姜健李国强郝坤超同济大学建筑工程系上海200092 中国京冶工程技术有限公司北京100088

考虑抗弯刚度、垂度和几何非线性的影响,建立了拉索非线性自由振动方程,针对考虑与否垂度和几何非线性,分别建立了线性无垂度和有垂度理论、非线性无垂度和有垂度理论,用谐波平衡法求得拉索振动固有频率的近似解析解。其结果与龙格-库... 详细信息

考虑抗弯刚度、垂度和几何非线性的影响,建立了拉索非线性自由振动方程,针对考虑与否垂度和几何非线性,分别建立了线性无垂度和有垂度理论、非线性无垂度和有垂度理论,用谐波平衡法求得拉索振动固有频率的近似解析解。其结果与龙格-库塔积分法得到的结果较为一致。此外,还给出了抗弯刚度、垂度和几何非线性对拉索振动固有频率影响的定量判定。

关键词：拉索自由振动 Garlerkin方法谐波平衡法龙格-库塔积分

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拉索对肋环型索穹顶结构的敏感性分析

浙江大学学报（工学版） 2005年第11期39卷 1685-1689页

作者：高博青谢忠良梁佶彭伟贤浙江大学土木工程学系浙江杭州310027

针对在施工张拉过程中索穹顶结构拉索的初始预应力值难以与设计值一致的问题,为了找出索穹顶结构中的敏感拉索以指导设计与施工,采用正交设计方法分析了拉索对结构的敏感性.通过建立L49(78)正交表,以一个跨度为50 m,承受轴对称荷载作用... 详细信息

针对在施工张拉过程中索穹顶结构拉索的初始预应力值难以与设计值一致的问题,为了找出索穹顶结构中的敏感拉索以指导设计与施工,采用正交设计方法分析了拉索对结构的敏感性.通过建立L49(78)正交表,以一个跨度为50 m,承受轴对称荷载作用的肋环型索穹顶结构为例,研究了拉索对结构的静力、动力及稳定的敏感性,并与其他敏感性分析方法作了比较.分析结果表明,拉索对结构的静力敏感性明显高于对动力和稳定的敏感性,并且拉索对结构的敏感性高低与拉索的位置有关,在整个结构中以外环索最为关键,在设计与施工中必须严格控制其应力状态.

关键词：索穹顶结构拉索敏感性分析正交设计方法

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拉索-网壳结构的动力特性和非线性动力反应

振动与冲击 2002年第1期21卷 7-11页

作者：周岱刘红玉李春祥上海交通大学上海200030

将空间网壳结构与拉索有机结合便形成拉索 -网壳结构体系。该体系不但具有美学特征 ,更可进一步增大跨度。基于泰勒数学展开公式和变分原理 ,推导了具有二阶精度的空间杆单元几何非线性刚度矩阵 ;研究了拉索单元非线性问题 ,得出了其切... 详细信息

将空间网壳结构与拉索有机结合便形成拉索 -网壳结构体系。该体系不但具有美学特征 ,更可进一步增大跨度。基于泰勒数学展开公式和变分原理 ,推导了具有二阶精度的空间杆单元几何非线性刚度矩阵 ;研究了拉索单元非线性问题 ,得出了其切线刚度矩阵 ;给出了结构非线性动力响应计算策略等。通过数值计算 ,分析了结构动力特性和非线性地震动力响应问题。计算结果显示 ,拉索 -网壳结构的自振频率皆明显高于对应的网壳结构 ,且频谱较为密集 ,甚至不同序号的自振频率几乎相同 ;拉索 -网壳结构的地震动力响应不但与拉索长度、截面尺寸、预张力和布置方式有关 ,还与塔柱高度。

关键词：网壳结构拉索动力响应非线性动力反应空间杆单元空间结构

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带中间弹性支承拉索的横向振动频率解析算法

华南理工大学学报（自然科学版） 2012年第2期40卷 7-12,18页

作者：李平杰王荣辉马牛静华南理工大学土木与交通学院广东广州510060

将弹性支承反力看作是作用于梁上的强迫力,并综合考虑拉索的轴向力、抗弯刚度、端部边界条件等振动影响因素,构造出了带有中间弹性支承及轴向力的梁模型,由此推导出了带有中间弹性支承的拉索的横向振动频率解析算法.通过试验测试拉索在... 详细信息

将弹性支承反力看作是作用于梁上的强迫力,并综合考虑拉索的轴向力、抗弯刚度、端部边界条件等振动影响因素,构造出了带有中间弹性支承及轴向力的梁模型,由此推导出了带有中间弹性支承的拉索的横向振动频率解析算法.通过试验测试拉索在不同轴向力下的频率,并与解析算法的计算值进行对比,结果表明两者偏差较小,最大偏差只有1.6%,说明所提出的解析算法是可靠的.

关键词：拉索横向振动解析法弹性支承频率轴向力

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大跨度斜拉桥拉索安全性分析方法研究

土木工程学报 2006年第9期39卷 74-79页

作者：朱劲松肖汝诚天津大学天津300072 同济大学上海200092

斜拉桥的斜拉索在运营期间的安全是斜拉桥结构安全的最重要条件之一,对斜拉索安全性的分析显得至关重要。考虑构成平行钢丝束斜拉索的高强钢丝本构行为的不均匀性和钢丝之间的相互影响,将Matteo的钢丝延脆性模型和MonteCarlo仿真方法相... 详细信息

斜拉桥的斜拉索在运营期间的安全是斜拉桥结构安全的最重要条件之一,对斜拉索安全性的分析显得至关重要。考虑构成平行钢丝束斜拉索的高强钢丝本构行为的不均匀性和钢丝之间的相互影响,将Matteo的钢丝延脆性模型和MonteCarlo仿真方法相结合,建立斜拉索的强度模型,并从可靠度观点出发分析了斜拉索在桥梁运营条件下安全系数的变异和演化特性,并提出断丝率随服务期演化的线性经验公式来描述拉索的退化问题。在此基础上提出了大跨度斜拉桥拉索安全性分析的工程方法,并以招宝山大桥最长索为例,详细阐述了分析过程,该方法为斜拉桥拉索的安全评估与剩余寿命估算提供了依据。

关键词：斜拉桥拉索评估安全系数蒙特卡罗法

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抗弯刚度对线性黏滞阻尼器拉索力学性能影响

土木工程学报 2015年第6期48卷 73-80页

作者：周强王震姜文武汉理工大学湖北武汉430070

基于部件模态综合理论,得到考虑抗弯刚度和垂度的拉索——阻尼器系统的非线性降阶模型。在此基础上,基于复模态理论,考察不同边界条件下,抗弯刚度对系统一阶模态阻尼比的影响。研究表明,当拉索两端固接时,不考虑抗弯刚度时得到拉索最优... 详细信息

基于部件模态综合理论,得到考虑抗弯刚度和垂度的拉索——阻尼器系统的非线性降阶模型。在此基础上,基于复模态理论,考察不同边界条件下,抗弯刚度对系统一阶模态阻尼比的影响。研究表明,当拉索两端固接时,不考虑抗弯刚度时得到拉索最优模态阻尼比的上限值,且不同抗弯刚度下拉索最优模态阻尼比大体相同,而当两端铰接时则正好相反。当线性黏滞阻尼器参数的选择使拉索——阻尼器系统一阶模态阻尼比达到最优时,随着拉索抗弯刚度的增加,高斯白噪声激励下拉索的位移响应是减小的,并且同一根拉索,两端铰接时拉索的位移响应小于两端固定时的响应。通常安装阻尼器会减小拉索的弯矩响应。但值得注意的是,在阻尼器安装位置处拉索的弯矩有一个峰值,特别是当拉索两端铰接时,该值甚至可能会超过无阻尼器时拉索的中点弯矩响应。

关键词：抗弯刚度拉索线性黏滞阻尼器阻尼比边界条件

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桥梁拉索内部断丝电磁探测技术研究

桥梁建设 2020年第6期50卷 27-32页

作者：王翔桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034

针对传统漏磁法应用于桥梁拉索检测的不足,提出了以励磁线圈和探测线圈为核心的拉索内部断丝正交脉冲电磁探伤技术,根据该技术研制断丝电磁探测装置并对该装置的参数进行优化;搭建预设标准断丝的足尺拉索试验平台,通过爬索机器人携带的... 详细信息

针对传统漏磁法应用于桥梁拉索检测的不足,提出了以励磁线圈和探测线圈为核心的拉索内部断丝正交脉冲电磁探伤技术,根据该技术研制断丝电磁探测装置并对该装置的参数进行优化;搭建预设标准断丝的足尺拉索试验平台,通过爬索机器人携带的电磁探测装置进行断丝试验研究。结果表明:采用脉冲大电流激励线圈能够很好地使大直径斜拉索进行交变励磁,励磁效率高、穿透能力强,平均功耗小;正交环向密布的探测线圈阵列实现了拉索环向的全覆盖检测,提高了拉索断丝检测的数据可靠性,灵敏度在4‰左右;电磁探测装置结构轻巧,能和爬索机器人结合,可实现高空拉索的无损检测,可应用于拉索的定期常规检测。

关键词：桥梁结构拉索断丝正交脉冲电磁探伤技术磁场电磁探伤装置无损检测

基于磁致伸缩作动器的拉索主动控制时滞补偿研究

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振动与冲击 2017年第14期36卷 208-215页

作者：孙洪鑫李建强王修勇方聪湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

拉索的大幅振动给斜拉桥安全运营带来威胁,采用磁致伸缩作动器施加轴向控制力抑制拉索横向振动是一种可行的方法,由于控制系统时滞的存在,会影响拉索控制效果和结构的稳定性。建立了磁致伸缩作动器动力学模型和拉索-磁致伸缩作动器面内... 详细信息

拉索的大幅振动给斜拉桥安全运营带来威胁,采用磁致伸缩作动器施加轴向控制力抑制拉索横向振动是一种可行的方法,由于控制系统时滞的存在,会影响拉索控制效果和结构的稳定性。建立了磁致伸缩作动器动力学模型和拉索-磁致伸缩作动器面内控制系统方程,提出了基于移相法的拉索控制时滞补偿理论和拉索非线性控制系统的线性化方法,通过仿真分析得到了拉索振动控制时滞补偿效果。研究表明,在拉索-磁致伸缩作动器时滞控制系统中,移相法能够取得良好的时滞补偿效果,接近无时滞最优控制减振率。

关键词：拉索磁致伸缩作动器时滞补偿移相法仿真分析