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1、西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁摘要斜拉橋外型美觀、經(jīng)濟(jì)，是大跨橋梁的首選橋型，斜拉索是斜拉橋的主要受力構(gòu)件之一，由于拉索的大柔度、小質(zhì)量和小阻尼等特點(diǎn)，拉索振動除了會引起索的疲勞破壞，還會造成行人對橋梁安全性的懷疑。因此拉索的振動機(jī)理的研究是一個具有重要工程意義的課題。本文首先介紹了多種斜拉索的自振計(jì)算理論，然后在既有研究的基礎(chǔ)上，考慮斜拉索的重力在弦向的分量對斜拉索非線性振動的影響，建立了拉索的非線性自由振動方程，采用伽遼金法把偏微分方程轉(zhuǎn)化為常微分方程，運(yùn)用攝動法求得該方程的近似解，制定了相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算方法，編制了求解非線性微分方程的計(jì)算機(jī)
2、程序，與理論解進(jìn)行了比較。研究了考慮索力變化影響后拉索的振動特性，采用了更精確的函數(shù)來逼近垂度懸鏈線，解決了考慮重力在弦向的分量時，用拋物線來逼近垂度懸鏈線時的精度不足的問題。利用VisualC++開發(fā)了斜拉索自振的windows程序Cabvib，程序采用繼承機(jī)制進(jìn)行結(jié)構(gòu)對象描述，采用多段桿單元模擬斜拉索，通過算例驗(yàn)證程序的正確性。采用有限元分析軟件Midas建立模型，對斜拉橋進(jìn)行了在地震作用下的時程分析，通過振型疊加法，取用E1．Centro地震波以縱向+豎向+橫向的方式進(jìn)行地震動輸入，并分別計(jì)算了在八度地震烈度的地震作用下和九度地震烈度的地震作用
3、下的響應(yīng)，提取了斜拉索錨固點(diǎn)的加速度時程。通過大型通用有限元軟件Ansys建立斜拉索的有限元模型，進(jìn)行了斜拉索在錨固點(diǎn)的加速度作用下的線性和非線性時程分析，從而得到了斜拉索在地震作用下的線性和非線性動力響應(yīng)，并加以比較，得到相關(guān)的結(jié)論。關(guān)鍵詞：斜拉橋；斜拉索；非線性；振動；時程分析；地震響應(yīng)西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1I頁ABSTRACTThevibrationbetaviorofinclinedcableisstudiedinthisthesis．Inclinedcablearemosteasilypronetoexhibitvibratio
4、noflargeamplitudethatmaybeexcitedbyenvironmentalexcitation．Becauseofthesmallmass，largeflexibilityandsmalldamping，fatiguefailureandlargeeconomiclossmayoccurduetochangeofdestroyedinclinedcables．Ontheotherhand，thevibrationoflargeamplitudecallalsomakepassers-byworryaboutthesafetyof
5、thebridge．Sothestudyofcablevibrationmechanismhasimportantengineeringsignificance．Thecalculationtheoriesofcablevibrationarealsointroducedinthethesis．Takingintoaccounttheeffectofthechordcomponentofthegravityinthenonlinearvibrationofcables，thenonlinearequationsofmotionforallinclin
6、edcablearedeveloped．Galerkin’Smethodisusedtoconvertthenonlinearpartialdifferentialequationsintoordinarydifferentialequations．Theapproximatesolutionoftheequationsisobtainedwithperturbationmethod．Developthecorrespondingnumericalmethod，andcompilethecomputerprogramforsolvingnonline
7、ardifferentialequations．Amoreprecisefunctionischosentoapproximatethecatenarysag．Aprogramaboutthecablevibrationisdevelopedunderwindowssystem．ThebasicmethodsoftheprogramdesignaboutFiniteElementMethodusingobject-orientedprogrammingisexplored．Inthewindowsprogram，agreatmanytrusselem
8、entsisusedtorepresentacable,andstructuralobjectisdesig
