几何参数对曲线梁桥模态及振型方向因子的影响

摘要

随着城市化的快速发展，曲线梁桥在城市内以及城市与城市的连接处应用的越来越广泛。有关曲线梁桥的静力和动力分析学者们已做了许多研究，但是对于影响曲线梁桥动力特性及振型方向因子的重要参数的研究仍没有找出相关的规律。针对这一问题，本文研究的重点是分析一些参数的变化对曲线梁桥动力特性、合理振型数的确定及振型方向因子的大小有何变化规律。
　　 本文以两跨箱梁截面的曲线梁桥作为研究对象，通过有限元分析软件建立不同的模型，分析三种参数即圆心角、曲率半径和跨径比的变化对曲线梁桥的振动模态及振型方向因子的影响，并进行比较得到变化规律。得到以下研究成果:
　　 (1)圆心角的变化对曲线梁桥不利扭转为主的振型的影响较大。随着圆心角的增大，曲线梁桥的以扭转为主的振型出现的越来越晚也越来越少。随着圆心角的增大，竖向弯曲方向因子大小和纵向移动方向因子有整体变大的趋势，扭转方向因子大小和横向弯曲方向因子大小有整体变小的趋势。
　　 (2)在一定的范围内，曲率半径的变化对曲线梁桥不利扭转为主的振型有一定的影响。随着曲率半径的增大，两等跨曲线梁桥的以扭转为主的振型出现的越来越多。随着曲率半径的增大，竖向弯曲方向因子大小有整体变小的趋势，扭转方向因子大小有整体变大的趋势，横向弯曲方向因子大小和纵向移动方向因子大小没有太大的变化趋势，且纵向移动为主振型的振型出现越来越晚。
　　 (3)随着跨径比的增大，竖向弯曲方向因子大小有整体变大的趋势，扭转方向因子大小有整体变小的趋势，横向弯曲因子值的大小整体有稍微变小的趋势，纵向移动方向因子值的整体有稍微变大的趋势，且以横向弯曲为主振型的振型出现的越来越早，但是出现的阶数有越来越少的趋势，纵向移动为主振型的出现越来越早，且出现的阶数有越来越多的趋势。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 曲线梁桥的结构构造及研究方法

1．1．1 曲线梁桥的结构

1．1．2 曲线梁桥的受力特点

1．1．3 曲线粱桥的研究方法

1．2 曲线梁桥的动力特性研究现状

1．3 研究课题的提出

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．3．3 研究方法

2 模态分析和振型方向因子的理论知识

2．1 模态分析

2．2 合理振型数的确定

2．2．1 有效质量法

2．3 振型方向因子

2．4 振型主方向的判定

3 圆心角对曲线梁桥模态及振型方向因子的影响

3．1 建立有限元模型

3．2 模型分析

3．3 分析结果

3．3．1 圆心角变化对曲线梁桥频率值的影响

3．3．2 对振型方向因子的影响

3．4 本章小结

4 曲率半径对曲线梁桥模态及振型方向因子的影响

4．1 建立有限元模型

4．2 模型分析

4．3 分析结果

4．3．1 曲率半径变化对曲线梁桥频率值的影响

4．3．2 对振型方向因子的影响

4．4 本章小结

5 跨径比对曲线梁桥模态及振型方向因子的影响

5．1 建立有限元模型

5．2 模型分析

5．3 分析结果

5．3．1 跨径比变化对曲线梁桥频率值的影响

5．3．2 对振型方向因子的影响

5．4 本章小结

6 结论和展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简历