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斜拉桥地震响应分析中的索桥耦合振动和阻尼特性研究

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目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1本文课题的提出

1.2斜拉桥震害分析

1.3斜拉桥抗震研究现状

1.4本文的主要研究工作

参考文献

第二章斜拉桥动力分析理论

2.1薄壁梁单元的有限元方程

2.2索单元的有限元方程

2.3拉索局部振动的自由度缩减法

2.4子结构方法

2.5空间梁单元的坐标转换

2.6多支承体系地震响应计算理论

2.7结构动力响应的直接积分法

2.8斜拉桥地震响应计算理论

2.9阻尼理论

参考文献

第三章考虑拉索局部振动的斜拉桥动力特性分析

3.1杭州湾大桥北航道桥设计概况

3.2考虑索局部振动的斜拉桥动力特性研究

3.2.1基础理论

3.2.2结果及其分析

3.3本章小结

参考文献

第四章索桥耦合振动对斜拉桥地震响应的影响研究

4.1前言

4.2索桥耦合振动对斜拉桥地震响应的影响分析

4.2.1频率、振型和振型参与系数

4.2.2阻尼特性

4.2.3输入地震波

4.2.4地震响应分析

4.3本章小结

参考文献

第五章阻尼对斜拉桥地震响应的影响研究

5.1前言

5.2不同阻尼模式对斜拉桥地震响应的影响分析

5.2.1分析条件

5.2.2结构动力特性

5.2.3不同阻尼模式地震响应结果分析

5.3斜拉桥地震响应分析中比例阻尼参考振型的选择方法

5.3.1比例阻尼以及系数确定

5.3.2比例阻尼参考振型的选取方法

5.3.3分析条件及动力特性

5.3.4计算结果分析

5.4本章小结

参考文献

第六章斜拉桥非正交阻尼的研究

6.1前言

6.2由应变能比例阻尼推导结构阻尼矩阵

6.3基于复数特征值计算的振型阻尼比

6.4斜拉桥的阻尼特性

6.5计算实例

6.5.1算例桥梁概况

6.5.2动力特性

6.5.3阻尼参数计算

6.6本章小结

参考文献

第七章斜拉桥阻尼参数识别研究

7.1参数敏感性分析

7.1.1基本理论

7.1.2参数敏感性分析在斜拉桥阻尼系数识别中的应用

7.2最小二乘法在斜拉桥阻尼参数识别中的应用

7.2.1最小二乘法基本原理

7.2.2最小二乘法在斜拉桥阻尼系数识别中的应用

7.2.3算例验证

7.2.4阻尼参数精确识别

7.3多多罗大桥阻尼参数识别

7.3.1多多罗大桥成桥试验

7.3.2多多罗大桥动力特性解析

7.3.3多多罗大桥阻尼参数识别

7.4本章小结

参考文献

第八章结论与展望

8.1本文的主要结论

8.2进一步研究的展望

附录程序说明

1.算法概要

2.程序结构及各模块功能

致谢

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作者简介

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摘要

斜拉桥跨度越来越大,伴随着拉索长度的增大和加劲梁高度变小,拉索在各种外部荷载比如风、雨、冰、车辆、地震作用下容易发生各种形式的振动,轻则影响行车舒适度,重则容易引起锚固点疲劳破坏.结构的质量和刚度矩阵现在可以比较精确的模拟,但是结构阻尼特性由于来源复杂,机理目前还不是很清楚,阻尼矩阵的确定一直没有解决.而阻尼特性对斜拉桥动力响应的影响较大,必须正确的模拟结构的阻尼特性,才能提高斜拉桥动力计算的精度.从上述问题出发,对斜拉桥使用过程中出现的拉索参数振动对动力特性和地震响应的影响,阻尼模式对斜拉桥地震响应的影响,比例阻尼参考振型的选取,斜拉桥非比例阻尼,斜拉桥阻尼识别等几个方面进行了深入的研究,并开发了相关的程序,可以计算考虑拉索局部振动的斜拉桥动力特性,振型能量与振型参与系数,采用多种阻尼模式计算斜拉桥地震响应,可以计算斜拉桥复数特征值及振型阻尼比.

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