洞庭湖大桥拉索风雨激振参数特性分析

摘要

斜拉桥拉索具有柔度大、质量轻、阻尼小、固有频率低等特点，在风、风雨组合、交通荷载等环境激励下，拉索很容易产生多种形式的大幅振动，对拉索造成不利的影响，其中以拉索风雨激振危害最为严重。拉索的风雨激振问题极为复杂，其机理仍存在许多问题。近几十年来，拉索的风雨激振问题一直是研究的难点与热点。
　　为了研究拉索风雨激振的参数特性，本文以湖南省岳阳洞庭湖大桥斜拉索风雨激振现场观测试验采集的数据为依据，通过对有效数据的统计处理，得到了一些对认识拉索振动机理及拉索振动控制具有意义的结果。本文主要研究内容如下：
　　（1）简述了斜拉桥拉索振动的问题以及危害性，概述了常见的拉索风致振动形式，总结了拉索风雨激振的研究现状。
　　（2）概述了洞庭湖大桥拉索风雨激振现象监测研究的背景和内容，介绍了拉索风雨激振观测系统和数据样本预处理方法，得到了调整后的拉索风雨激振参数时程记录图。
　　（3）对庞大的数据样本进行了统计处理，研究了洞庭湖大桥拉索风雨激振时主要参数风速、风向及雨量与拉索振动加速度之间参数的关系，以及参数的响应特征。
　　（4）针对洞庭湖大桥拉索风雨激振中在不同时间间隔下拉索的平均净负阻尼比的问题，采用模态分解拟合出的各模态加速度分量幅值，并采用统计理论获得了相应的平均净负阻尼比概率分布模型。
　　（5）采用 Copula函数理论，针对洞庭湖大桥风雨激振中风速、风向和雨量的Copula二维/三维联合分布模型进行了研究，得到了三变量四维切片的三维联合不超越概率图和超越概率图。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2 拉索风振问题研究概述

1.3拉索风雨激振研究现状

1.4 论文的主要内容

第二章 拉索风雨激振观测系统与数据预处理

2.1概述

2.2拉索风雨激振观测系统

2.3数据预处理方法

2.4观测的拉索风雨激振参数时程数据

2.5本章小结

第三章 拉索风雨激振参数与响应特征研究

3.1 概述

3.2 拉索风雨激振时整体振动特征

3.3 拉索风雨激振时参数特征

3.4拉索风雨激振时响应特征

3.5本章小结

第四章 拉索风雨激振时平均净负阻尼比研究

4.1概述

4.2 拉索风雨激振时平均净负阻尼比分析

4.3 拉索风雨激振时平均净负阻尼比分布

4.4 本章小结

第五章 拉索风雨激振参数联合分布研究

5.1 概述

5.2 拉索风雨激振时参数间相关度量

5.3 Copula函数参数估计

5.4 拉索风雨激振时单参数 Copula二维联合分布

5.5 拉索风雨激振时单参数 Copula三维联合分布

5.6 拉索风雨激振时单参数 Copula三维组合概率

5.7 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

附录A