內容簡介
本書全麵、係統地介紹瞭有關拉索振動的理論及新進展,其中關於拉索風雨激振的介紹,是目前國際研究前沿的內容;對於拉索動力檢測理論,本書介紹瞭考慮索彎麯剛度、索支座轉動約束和索支座橫嚮彈性變形影響的新進展,可提高索力識彆精度;對於拉索的振動控製理論,本書介紹瞭拉索端部橫嚮和軸嚮被動和主動控製理論與方法研究的新成果,並經過瞭試驗與工程實踐的檢驗。��
本書可供從事拉索振動理論研究與應用的科研人員和工程技術人員參考,也可作為高等院校相關專業的教師與研究生的教學和學習參考書。
目錄
前言��
符號說明��
第1章 拉索自由振動理論�í�
1��1 索的定義�í�
1��2 拉索的靜力分析�í�
1��2��1 忽略抗彎剛度時拉索的靜力分析�í�
1��2��2 考慮抗彎剛度時拉索的靜力分析�í�
1��3 拉索的自由振動分析�í�
1��3��1 綫性振動理論�í�
1��3��2 非綫性振動理論�í�
1��3��3 拉索頻率計算公式的仿真分析�í�
1��4 各種因素對拉索單階模態振動的影響�í�
1��4��1 忽略抗彎剛度的定量判定�í�
1��4��2 忽略垂度的定量判定�í�
1��4��3 忽略幾何非綫性的定量判定�í�
1��5 模態耦閤對拉索振動的影響�í�
1��5��1 麵內外一階模態耦閤振動分析�í�
1��5��2 麵內前三階模態耦閤振動分析�í�
1��6 本章小結�í�
參考文獻�í�
第2章 不考慮支座振動時索力動力檢測理論�í�
2��1 垂度的影響�í�
2��2 索的拋物綫形狀和抗彎剛度的影響�í�
2��3 索力實用計算公式推導�í�
2��4 索力識彆過程�í�
2��5 試驗驗證�í�
2��5��1 試驗構件�í�
2��5��2 試驗結果�í�
2��5��3 試驗結果討論�í�
2��6 本章小結�í�
參考文獻�í�
第3章 考慮彈性支承影響的索力檢測方法�í�
3��1 考慮彈性支承柔性索的動力反應�í�
3��2 實用計算公式推導�í�
3��3 奇偶階頻率交替的條件�í�
3��4 索力和邊界條件的識彆�í�
3��5 數值分析�í�
3��5��1 數值方程的建立�í�
3��5��2 算例�í�
3��6 本章小結�í�
參考文獻�í�
第4章 考慮抗彎剛度和彈性支承影響的索力檢測方法�í�
4��1 考慮抗彎剛度和支座振動影響的索的動力反應�í�
4��2 實用計算公式推導�í�
4��3 奇偶階頻率交替的條件�í�
4��4 索力和邊界條件的識彆�í�
4��5 數值分析�í�
4��6 本章小結�í�
參考文獻��
第5章 考慮抗彎剛度、彈性嵌固和彈性支承影響的索力檢測方法�í�
5��1 索的動力反應�í�
5��2 實用計算公式推導�í�
5��2��1 反對稱振動�í�
5��2��2 對稱振動�í�
5��3 索力識彆過程�í�
5��4 邊界條件的識彆�í�
5��5 誤差敏感性分析�í�
5��6 本章小結�í�
參考文獻�í�
第6章 索力的係統識彆方法�í�
6��1 不考慮支座振動的係統參數識彆�í�
6��1��1 考慮索抗彎剛度的拉索振動理論�í�
6��1��2 邊界彈性約束的識彆�í�
6��1��3 拉索的模態參數識彆�í�
6��1��4 算法收斂性的證明�í�
6��2 考慮支座振動時的係統參數識彆�í�
6��2��1 索的有限單元模型�í�
6��2��2 索力識彆�í�
6��3 索力識彆的近似計算公式�í�
6��3��1 索的動力反應�í�
6��3��2 索力識彆實用計算公式推導�í�
6��3��3 索的係統參數識彆�í�
6��4 本章小結�í�
參考文獻�í�
第7章 索力的序列二次規劃識彆方法�í�
7��1 索振動理論�í�
7��2 SQP法基本原理�í�
7��3 優化數學模型�í�
7��4 SQP法的適用性�í�
7��5 本章小結�í�
參考文獻�í�
第8章 索力識彆的試驗和數值驗證�í�
8��1 試驗驗證�í�
8��1��1 試驗模型�í�
8��1��2 試驗過程�í�
8��1��3 試驗結果�í�
8��1��4 試驗結果分析�í�
8��2 數值算例驗證�í�
8��3 本章小結�í�
參考文獻�í�
第9章 拉索風雨激振�í�
9��1 拉索風雨激振簡介�í�
9��1��1 斜拉橋拉索風雨激振現象�í�
9��1��2 斜拉橋拉索風雨激振研究狀況�í�
9��1��3 斜拉橋拉索風緻振動的控製�í�
9��2 拉索人工降雨試驗裝置及試驗工況�í�
9��2��1 試驗設備�í�
9��2��2 試驗模型及參數�í�
9��2��3 試驗工況�í�
9��3 拉索風雨激振的特性�í�
9��3��1 主要試驗現象�í�
9��3��2 風速的影響�í�
9��3��3 索傾角的影響�í�
9��3��4 拉索風嚮角的影響�í�
9��3��5 拉索空間姿態對上水綫位置的影響�í�
9��3��6 拉索振動頻率的影響�í�
9��4 拉索風雨激振的振動控製�í�
9��4��1 拉索風雨激振時氣動阻尼的測量�í�
9��4��2 結構阻尼對拉索風雨激振的影響�í�
9��4��3 錶麵纏繞螺鏇綫對拉索風雨激振的影響�í�
9��5 本章小結�í�
參考文獻��
第10章 拉索端部橫嚮約束振動控製理論�í�
10��1 拉索的阻尼減振裝置種類與性能�í�
10��1��1 引言�í�
10��1��2 拉索減振阻尼器�í�
10��1��3 半主動控製、主動控製方法�í�
10��1��4 小結�í�
10��2 附加黏滯性阻尼器拉索的分析原理�í�
10��2��1 引言�í�
10��2��2 附加阻尼器拉索的振動方程�í�
10��2��3 拉索的自由振動�í�
10��2��4 拉索的模態阻尼�í�
10��2��5 黏滯剪切型阻尼器的斜拉索減振設計�í�
10��3 實索試驗驗證�í�
10��3��1 試驗儀器布置�í�
10��3��2 阻尼器安裝方案�í�
10��3��3 試驗結果�í�
10��4 本章小結�í�
參考文獻�í�
第11章 拉索端部軸嚮彈性約束振動控製理論�í�
11��1 拉索�駁�性約束係統的振動特性�í�
11��1��1 拉索�駁�性約束係統振動方程及求解�í�
11��1��2 拉索�駁�性約束係統振動特性的仿真分析�í�
11��2 彈性約束的優化設計�í�
11��2��1 拉索�駁�性約束係統振動方程的無量綱化�í�
11��2��2 最優阻尼參數的經驗公式�í�
11��3 本章小結�í�
參考文獻�í�
第12章 拉索端部軸嚮彈性約束振動控製試驗�í�
12��1 試驗模型及儀器�í�
12��2 無彈性約束的拉索自由振動試驗�í�
12��3 彈性約束參數的測定�í�
12��3��1 彈性約束彈簧剛度的測定�í�
12��3��2 彈性約束阻尼係數的測定�í�
12��4 拉索�駁�性約束係統振動特性試驗�í�
12��4��1 彈性可動支座對拉索振動頻率的影響�í�
12��4��2 彈性約束減振效果的驗證�í�
12��4��3 阻尼係數和彈簧剛度對減振效果的影響�í�
12��4��4 試驗結果與理論研究的對比驗證�í�
12��5 本章小結�í�
參考文獻�í�
第13章 小垂度拉索振動主動控製理論�í�
13��1 考慮支座移動情況下小垂度拉索運動模態方程的建立�í�
13��1��1 小垂度拉索運動産生的位移�燦Ρ涔叵氮í�
13��1��2 等效模量的概念�í�
13��1��3 小垂度拉索運動的分類�í�
13��1��4 小垂度拉索運動産生的軸嚮拉力�í�
13��1��5 Lagrange方程的建立�í�
13��1��6 小垂度拉索運動的模態方程�í�
13��2 狀態空間裏的主動控製模型�í�
13��2��1 麵外單模態狀態方程的建立�í�
13��2��2 麵內單模態狀態方程的建立�í�
13��2��3 麵外多模態狀態方程的建立�í�
13��2��4 麵內多模態狀態方程的建立�í�
13��3 主動單模態控製的數值仿真�í�
13��3��1 自由振動情況下�í�
13��3��2 簡諧集中荷載作用下�í�
13��3��3 隨機荷載作用下�í�
13��4 主動多模態控製的數值仿真�í�
13��4��1 自由振動情況下�í�
13��4��2 簡諧集中荷載作用下�í�
13��4��3 隨機荷載作用下�í�
13��5 主動多模態控製的參數分析�í�
13��5��1 小垂度拉索質量的影響�í�
13��5��2 小垂度拉索初始預拉力的影響�í�
13��6 本章小結�í�
參考文獻��
第14章 剛性拉索振動的主動控製理論�í�
14��1 剛性拉索振動的主動控製模型�í�
14��1��1 梁的橫嚮振動方程�í�
14��1��2 軸嚮力對梁橫嚮振動的影響�í�
14��1��3 等效模態方法�í�
14��1��4 等效模態方法的應用�í�
14��2 狀態空間裏的主動控製模型�í�
14��2��1 單模態狀態方程的建立�í�
14��2��2 多模態狀態方程的建立�í�
14��3 主動單模態控製的數值仿真�í�
14��3��1 自由振動情況下�í�
14��3��2 簡諧集中荷載作用下�í�
14��3��3 隨機荷載作用下�í�
14��4 主動多模態控製的數值仿真�í�
14��4��1 自由振動情況下�í�
14��4��2 簡諧集中荷載作用下�í�
14��4��3 隨機荷載作用下�í�
14��5 主動D�睼�睮 Bang�睟ang控製理論及數值仿真�í�
14��5��1 主動D�睼�睮 Bang�睟ang控製理論的提齣�í�
14��5��2 主動D�睼�睮 Bang�睟ang控製的數值仿真�í�
14��5��3 隨機荷載作用下�í�
14��6 主動多模態LQR和主動D�睼�睮 Bang�睟ang控製效果的比較�í�
14��7 本章小結�í�
參考文獻�í�
第15章 拉索振動主動控製的試驗研究�í�
15��1 動圈式液壓伺服主動控製裝置的研發�í�
15��1��1 液壓伺服控製係統概述�í�
15��1��2 液壓伺服控製原理及其特點�í�
15��1��3 動圈式液壓伺服作動器�í�
15��1��4 液壓動力供應�捕�圈式液壓伺服液壓站�í�
15��1��5 動圈式液壓伺服作動器工作原理�í�
15��1��6 動圈式液壓伺服主動控製裝置現場調試試驗�í�
15��2 拉索振動主動控製試驗方案�í�
15��2��1 模型拉索參數的確定�í�
15��2��2 試驗原理及現場布置�í�
15��2��3 試驗儀器�í�
15��2��4 傳感器的測點布置�í�
15��2��5 試驗方法�í�
15��2��6 試驗工況�í�
15��3 拉索自由振動試驗�í�
15��3��1 拉索自由振動試驗結果�í�
15��3��2 拉索自由振動試驗結果分析�í�
15��4 拉索參數激振試驗�í�
15��4��1 拉索參數激振的Simulink實現�í�
15��4��2 拉索參數激振的試驗結果�í�
15��4��3 拉索參數激振試驗結果分析�í�
15��5 拉索振動的主動Bang�睟ang控製試驗�í�
15��5��1 主動Bang�睟ang控製策略的Simulink實現�í�
15��5��2 主動Bang�睟ang控製試驗結果�í�
15��5��3 主動Bang�睟ang控製試驗結果分析�í�
15��6 本章小結�í�
參考文獻��
前言/序言
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