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壓彎耦合效應下自錨式懸索橋自由振動研究

注意:本論文已在《哈爾濱工業大學學報》2004,36(1):109-111發表
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劉春城[1][2] 張哲[1] 石磊[1]
( [1]大連理工大學橋梁研究所,遼寧,大連 116023
[2]北華大學交通建筑學院,吉林,吉林 132013)

摘 要:基于大位移非線性彈性理論的廣義變分厚理,考慮了加勁梁的壓彎耦合和剪切應變能的影響,建立了三跨自錨式懸索橋空間耦合自由振動的大位移不完全廣義勢能泛函,通過約束變分導出了自錨式懸索橋的豎向撓曲振動、橫向撓曲振動和縱向振動的基礎微分方程,忽略非線性項的影響,進而得到線性振動微分方程.以一座擬建的自錨式混凝土懸索橋為例,求出了豎向振動方程自振頻率的解析解,并與數值解作了比較,證明了這一理論和方法為自錨式懸索橋的固有振動特性分析能提供可靠的依據。
關鍵詞:自錨式懸索橋;壓彎耦合;自由振動
中圖分類號:U442.55 文獻標識碼:A 文章編號:0367—6234(2004)O1—0109—03

Free vibration analysis of self-anchored suspension bridges subjected to axial and flexural action efect
LIU Chun.cheng1,2,ZHANG Zhe1 ,SHI Lei1
(1.Bridg,-Institute,Dalian University ofTechnology,Dalian 116023,China;
2.School of Transportation and Architecture,Beihua University,Jilin 132013,China)

Abstract: Based on the generalized potential energy variational principle of nonlinear elasticity theory with large deflection,the incomplete generalized potential energy functional is established on the space coupling free vibration of three-span self-anchored suspension bridge by considering the effect of coupling of flexural and axial action,and shearing strain energy of stifening girder.By constraint variation,the diferential equa tions of vertical vibration,lateral vibration and longitudinal vibration have been derived.With the nonlinear items disregarded,the linear differential equations are established.A self-anchored suspension bridge being constructed is taken as an example for the solution of frequency of linear vertical vibration,and the results are verified by comparing then with those obtained using the numerical methods,and theoretical basis is therefore provided for the analysis of free vibration of self—anchored suspension bridges.
Keywords: self-anchored suspension bridge; coupling of flexural and axial action; free vibration

 

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