索拱组合结构的动力建模及其内共振分析

摘要

利用索拱组合结构连接处的位移协调条件及边界条件,建立索拱组合结构的简化运动学控制方程,利用Galerkin模态截断,得到索拱组合结构的多模态离散动力学方程;利用多尺度摄动方法,分析索拱组合结构可能出现的内共振模式,并对索拱组合结构的内共振行为进行数值模拟.研究结果表明:当索拱的结构设计参数值都在非共振区域时,索拱的动力耦合作用非常弱,索和拱的动力学性质可不考虑耦合作用进行单独分析;若索拱的结构设计参数值在共振区域时,索拱出现内共振,索和拱之间相互激励,能量不断地在索拱之间交换,振幅此消彼长,其最大振幅远大于非共振时的最大振幅.