几何非线性影响下柔性悬索桥人致晃动分析

摘要

为了研究结构几何非线性对柔性悬索桥人致振动的影响情况,以某柔性人行悬索桥为工程背景建立其非线性有限元模型,并基于实测结果进行验证;据此开展悬索桥考虑几何非线性的非线性振动瞬态分析,得到了不同主缆垂跨比和激励幅值影响下的结构位移响应时程和时频,以及响应—激励幅值曲线.结果表明,在低阶竖向模态的单频激励会引起1∶2和1∶3的高阶频率振动;当竖向和横向自振频率比接近2∶1时,一定水平的主梁竖向激励会引起结构的横向晃动;增大主缆垂跨比能有效抑制竖向和侧向耦合振动的发生;随着竖向激励水平的提高,晃动幅值会在某个临界激励处突发性跳跃和显著增大;在行人强迫激励下柔性悬索桥表现出了显著的几何非线性振动特性.

关键词

柔性悬索桥 / 人致振动 / 非线性动力学 / 晃动失稳

基金资助

山区桥梁及隧道工程国家重点实验(重庆交通大学)开放研究基金资助项目(SKLBT-2319); 江苏省高等学校自然科学研究项目(24KJB410005); 国家自然科学基金资助项目(52078087)