第21卷第4期2023年4月动力学与控制学报JOURNALOFDYNAMICSANDCONTROLVol.21No.4Apr.2023文章编号:1672-6553-2023-21(4)-041-007DOI:10.6052/1672-6553-2023-0422022-10-09收到第1稿,2023-03-14收到修改稿.*湖南省自然科学基金资助项目(2019JJ40534),NaturalScienceFoundationofHunanProvince(2019JJ40534).†通信作者E-mail:wangzq@hnu.edu.cn多索-单梁耦合结构的动力学建模及非线性特性研究*王志搴†(中南林业科技大学土木工程学院,长沙410004)摘要大跨度斜拉桥通常采用密索体系,拉索的振动频率非常接近,同时拉索之间也可能存在倍频关系.因此,可能存在索与索之间的相互耦合振动.索是斜拉桥的重要承重构件,对多索-单梁的动力学特性进行研究至关重要.本文考虑到索梁、索塔及塔梁的边界条件和连接点处的连接条件,基于Hamilton变分原理,建立了多索-单梁结构的运动微分方程.经过无量纲化处理,根据分离变量法,得到了其降维约化后的运动微分方程.本文取相邻的两根索考虑两种工况模型,对不同工况下的双索-单梁耦合结构的动力学行为进行了参数分析.研究发现,不同于以往资料中的“频率转向”现象,在本文中,两条频率曲线在频率值接近处,并未迅速分离,而是在相对一小段参数范围内继续保持平行且相互靠近,随后再迅速分离.最后,研究了双索-单梁耦合结构的非线性特性,分别对结构进行了两自由度和单自由度离散,研究发现,结构单模态假设在非共振区域能反映结构的非线性特性,但是在共振区域,结构的非线性特性会发生跳跃变化,应用2自由度模态理论进行研究更为准确.关键词索-梁耦合结构,哈密顿原理,频率转向,局部模态中图分类号:O322;TH113文献标志码:AStudyonDynamicCharacteristicsandNonlinearCharacteristicsofMulti-CableSingleBeamCoupledStructures*WangZhiqian†(CollegeofCivilEngineering,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004,China)AbstractLongspancable-stayedbridgesusuallyusedensecablesystems,andthevibrationfrequenciesofcablesareveryclose,andtheremaybeafrequencydoublingrelationshipbetweencables.Therefore,theremaybemutualcouplingvibrationbetweencables.Cableisanimportantload-bearingcomponentofcable-stayedbridges,anditisveryimportanttostudythedynamiccharacteristicsofmulticablesinglebeam.Inthispaper,consideringtheboundaryconditionsofcablegirder,cabletowerandtowergirderandtheconnectioncondi...
