動力學分析是索纜結構設計、服役期性能監測與維護、振動控制的關鍵問題。隨著現代工程結構跨度和高度的不斷增長,復雜索纜體系成為一種必然選擇。在此情況下,已有的針對簡單、高效、高精度的解析方法來分析復雜索纜體系的動力問題,已成為一個迫切需要解決的難題。本書主要介紹了基于動剛度理論的復雜索纜系統的動力分析理論方法,以解決復雜索纜系統的動力特性分析、索力監測與識別、系統參數識別、振動控制、索纜疲勞狀態智慧感知和疲勞壽命預測等問題。
目 錄
緒論1
0.1概念體系1
0.2研究綜述3第一篇
7基于橫向動剛度的拉索系統動力分析理論第1章
9索纜動力學中的動剛度法基礎
1.1動剛度法9
1.1.1基本理論10
1.1.2動剛度矩陣特性11
1.1.3存在的問題12
1.2WW法12
1.2.1基本理論13
1.2.2計算流程14
1.2.3存在的問題16
1.3適用于復雜梁式結構的改進WW法16
1.3.1基本理論16
1.3.2計算流程17
1.3.3準確性驗證18
1.3.4改進WW法優勢20
1.4WW法在弱幾何非線性結構中的擴展20
1.4.1計算步驟20
1.4.2準確性驗證21
1.5擴展動剛度法22
1.5.1基本理論23
1.5.2系統阻尼比的計算27
1.5.3方法驗證28
1.5.4優勢30
1.5.5復合索纜體系31第2章
32單梁拉索體系的橫向動剛度理論
2.1單梁拉索體系的分段振動微分方程32
2.2分段微分方程的通解34
2.3界動位移表征的無量綱振型函數36
2.4拉索橫向力元件系統的橫向動剛度矩陣分析
模型37
2.5實例研究: 拉索體系的動剛度規律40
2.5.1數值驗證40
2.5.2實索激振實驗45
2.5.3拉索橫向動剛度特性研究47第3章
52考慮多因素的裸索系統動力特性分析方法
3.1系統頻率方程的建立53
3.1.1裸索體系阻尼比計算53
3.1.2動剛度矩陣計算54
3.1.3系統頻率方程的求解56
3.2準確性驗證57〖KH+8mmD〗第二篇
61復雜索纜系統的動力分析理論第4章
63復雜拉索體系的動力特性分析
4.1復雜拉索系統的動剛度理論63
4.2復雜拉索體系的統一頻率方程64
4.3統一頻率方程的解法67
4.4有效性驗證69
4.4.1與張緊弦方法比較69
4.4.2與文獻計算結果比較70
4.4.3橫向元件位置對純索頻率計算結果影響72
4.5實際應用73
4.5.1在拉索動力特性研究中的應用73
4.5.2彈性支撐75
4.5.3集中質量塊76
4.5.4阻尼器76第5章
78含填充層的雙層復合索
5.1概述78
5.2由黏彈性層連接的雙梁系統阻尼特性分析79
5.2.1雙梁系統的控制微分方程及其通解80
5.2.2動剛度矩陣的建立82
5.2.3等效阻尼比的計算84
5.2.4黏彈性雙梁系統阻尼特性分析85
5.2.5在復合拉索系統設計中的應用91
5.3雙梁系統動力特性分析93
5.3.1頻率求解94
5.3.2振型分析97
5.4雙層索套復合拉索系統動力特性研究102
5.4.1系統橫向動剛度矩陣的建立104
5.4.2橫向動剛度特性研究109
5.4.3護套拉索系統振動機理分析111
5.4.4系統頻率貢獻判斷流程圖114第6章
117復雜吊索系統特性研究
6.1考慮吊索兩端約束的吊索動力特性研究117
6.1.1吊索動力分析的基本理論118
6.1.2邊界條件對吊索動力特性的影響分析123
6.1.3應用討論127
6.2雙吊索動力分析的橫向動剛度理論130
6.3雙吊索動力特性影響因素分析134
6.3.1與文獻方法比較134
6.3.2索長的影響135
6.3.3抗彎剛度分析136
6.3.4減振支架位置對雙吊索系統動力特性的影響137
6.3.5非對稱索力的影響138第7章
140多段式索纜系統
7.1概述140
7.2基本理論141
7.2.1動力分析模型141
7.2.2拉索附加索力的推導142
7.2.3索段動剛度矩陣的推導145
7.2.4多段式系統總體剛度矩陣的集組149
7.3實驗驗證151
7.3.1實驗工況介紹151
7.3.2實驗結果分析155
7.4實驗結果討論及誤差分析162
7.5參數分析165第8章
166懸索橋動力特性分析