悬索结构振动分析的悬链线索元法

本文介绍了由悬链线基本关系构造的悬链线索元刚度矩阵的迭代方法，对于索中张力己知原长未知的情况给出了确定悬索原长的线性搜索算法。文中建立了悬索绕平衡位置振动的动力学方程并通过香港青马大桥主索的分析计算与相应测试结果对比对本文方法作了验证。该方法优于现有的抛物线类索元方法，在悬索结构分析中具有一定的实用价值。

悬索结构初始状态及放样状态的确定分析

首先给出了悬索结构的初始态平衡方程 ,并提出了一种求解结构在初始态预应力分布的线性化方法 .提出的方法是以结构的预应力分布为未知量 ,而结构的几何外形由设计者给定 .在预应力态确定的基础上 ,提出了一种如何由预应力态反算结构几何放样状态的方法 .算例表明提出的方法是可行、实用的 .

悬索结构非线性分析的滑移索单元法

本文提出了一种悬索结构存在滑移单元时的非线性计算方法，利用文献［１］提出的五节点曲线索单元有限元基本方程，建立了滑移单元非线性分析的基本计算理论、方法及公式，并进行了实例计算，结果表明，本文方法是行之有效的，可供悬索结构设计、施工时参考。

金沙遗址采光屋顶预应力悬索结构施工技术

金沙遗址采光屋顶采用预应力悬索结构。论述了该工程分级对称张拉的预应力施工技术,结合施工仿真计算和现场实测结果,分析了在预应力施工过程中结构目标预应力和最终索力之间的差异,介绍了结构钢索相关节点设计和张拉技术参数控制原则、钢索安装顺序。实践表明索力和变形满足相关规范及设计要求,最终索力值与目标预应力值相差比较小,施工仿真计算分析可保证设计和施工的准确性、安全性。

圆形双层正交悬索结构的理论和试验研究

圆形双层正交悬索体系是一种新型结构形式;本文通过模型试验和理论分析对这种悬索体系的静力性能进行了较全面的研究,并对其模型的头几阶自振特性进行了测定;运用连续化理论和迦辽金变分原理,导出了这种体系在不对称荷载作用下的实用计算公式,并取得了试验的验证;此外,还运用能量原理推导了所探讨体系的圆形边缘构件临界力的简化计算公式,供实际设计使用。

碳纤维材料圆形双层正交悬索结构的非线性自振

建立了碳纤维材料圆形双层正交悬索结构的非线性自振控制方程,采用Galerkin原理及L-P法求得碳纤维材料圆形双层正交悬索结构非线性自振的近似解及双层索网层间接触力的近似解。在把碳纤维材料圆形双层正交悬索结构与钢丝材料圆形双层正交悬索结构比较的基础上,讨论分析了温度、振幅、索网垂度等因素对双层索网非线性自振及索网层间接触力的影响。得到了温度升高将使双层索网非线性自振频率降低,振幅和索网垂度增大会使双层索网非线性自振频率增大的结论。

悬索结构大位移分析改进的两节点索单元模型

基于非线性弹性理论，提出了适合悬索结构大位移分析的改进的两节点索单元有限元模型．在位移函数的表达式中计及了索元自重垂度的影响，从而克服了目前悬索结构普遍采用的两节点索元无法直接计及自重垂度影响的缺点．采用 Ｌａｇｒａｎｇｅ 轴向应变的表达式建立了索元轴向应力、应变的直接关系，并基于 Ｌａｇｒａｎｇｅ 描述和虚功原理得到了索元的非线性平衡方程与切线刚度矩阵．采用 Ｎｅｗｔｏｎ Ｒａｐｈｓｏｎ 法进行了实例计算，结果表明本文方法的精度明显优于两节点直线索单元的精度，适合于中。

一种柔性悬索结构的建模与控制

针对悬索结构强非线性和大滞后的特点,提出了一种基于铰接的弹簧阻尼系统柔性悬索的离散模型,此模型包含了悬索刚度、内部阻尼、重力及风扰等信息.在此基础上,建立了由悬索和控制器组成的悬索控制系统的数学表达式,并采用四阶Runge Kutta方法对风扰作用下的悬索控制系统进行了数值仿真,表明此模型和控制方法的有效性.

四节点索单元的悬索结构非线性有限元分析

针对柔性悬索结构几何非线性的特点,提出了一种四节点等参曲线索单元有限元模型,并采用三次多项式作为位移插值函数及单元初形状函数,基于修正的Lagrangian坐标描述法,从虚功原理出发推导出单元基本方程和单元切线刚度矩阵,集成后利用Newton-Raphson法求解并编制了程序进行实例计算。结果表明,本文方法精度很高且收敛速度快,可供悬索及索网等张拉结构分析、设计时采用。

悬索结构动力分析理论及参数研究

本文充分考虑了悬索结构大挠度变形几何非线性反应特征,在动力反应有限元理论分析中完善了索单元刚度和拟荷载项表达式,优化了计算方法.对与动力分析直接相关的索网阻尼特性及其对地震反应影响做了深入研究,并给出了常见索网屋盖结构地震反应及主要参数影响规律.在以上研究基础上,对悬索结构地震反应分析与设计提出几点新建议.

悬索结构抗风设计（下）

悬索结构抗风设计（下）杨庆山沈世钊（北方交通大学）（哈尔滨建筑大学）四、索网结构控制响应的风振系数及其参数分析根据上节的分析可知，除风振系数奇点外，悬索结构节点位移风振系数及单元内力风振系数具有较强的规律性，通过参数分析确定悬索结构风振系数与结构参数...

一类柔性悬索结构的自适应滑模控制

针对悬索结构强非线性和大滞后的特点,提出了一种自适应滑模控制方法.从线性化模型出发建立多输入-多输出滑模控制器,并将模型偏差、风载荷视为系统的外部扰动,通过引入参数自适应律在线估计总的外部扰动,并加以补偿.在此基础上,针对大射电望远镜5 m模型,采用离散悬索模型和自适应滑模控制方法对舱索控制系统进行了仿真,并与传统的PID控制方法进行了对比.结果表明,采用自适应滑模控制后,不但位置误差减小到PID控制时的40%,而且提高了鲁棒性.

预应力悬索结构的动力模型及模态响应分析

为分析大跨悬索空间结构的动力反应,在两节点悬链线索单元的基础上,在大跨悬索结构中的索单元中引入压弯变形研究索径增大所引起的影响。提出了空间索单元模型,并利用Hamilton变分原理推导了索单元的运动方程,通过伪静力方法进行求解。以单索和张拉悬索屋盖为算例,验证了单元分析模型在分析大跨、大直径悬索结构动力性能方面的可靠性与实用性。结果表明,空间的索动力反应分析模型,可以对跨度和自重较大的预应力悬索结构的动力响应快速准确的预测,为实际工程在初期设计时提供实用参考。

大跨度悬索结构的有益尝试

长输管道工程设计中大跨度带来诸多问题。针对大庆油田外围开发现状 ,提出大跨度悬索结构 ,对传统的跨越结构技术作出突破。介绍了这一技术的主要特点及技术优势和目前在工程中的应用 。

悬索结构非线性有限元分析

提出了一种适合于悬索结构空间非线性分析的三节点等参数索单元有限元模型．在三维整体坐标下，由应变的定义得到了可以考虑任意高阶位移影响的非线性应变几何关系．采用Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ坐标描述法，并由虚功原理建立了非线性有限元增量方程及切线刚度矩阵．算例计算表明，本文方法可用于各种悬索结构的计算分析．

改进力密度法在悬索结构找形中的应用

结合工程需要对普通力密度法进行了改进,给出了在给定控制条件下悬索结构的力密度找形迭代公式和迭代策略,形式简单明了。通过对若干典型工程算例的找形计算表明,改进的算法具有收敛精度高,计算能力强,适用范围广等优点,是一种很好的悬索结构成形算法。

悬索结构抗风设计（上）

本文是作者几年来在悬索结构抗风设计方面研究成果的总结，内容包括：（１）探讨了悬索结构抗风设计方法的基础思路；（２）以椭圆平面双曲抛物面索网为例，利用随机振动离散分析方法计算了悬索结构的节点位移风振系数和单元内力风振系数，对所得数值结果作了分析，并论证了上述抗风设计方法的可行性；（３）对索网结构控制响应的风振系数进行了参数分析，同时针对椭圆平面、菱形平面双曲抛物面索网两类常用悬索结构，以对结构设计起控制作用的反应指标所对应的风振系数为对象，讨论了荷载参数、几何参数、结构参数的影响。

空中客车交通系统悬索结构的力学特性

利用悬挂的双层索结构作为空中跨越支承结构 ,让自带动力的车辆 (空中客车 )悬挂于轨索上运行 ,这是可在城市和风景区建设的一种新型交通系统。文中主要研究该系统中高架悬索结构的静力特性和设计参数 ,包括结构线形的设计、初始结构内力的确定、车辆运行荷载下结构分析以及结构参数对结构静力性能的影响等。研究表明该种结构在温度变化和外荷载等作用下的力学特性与悬索桥有明显的不同。轨索预张力是影响结构刚度的主要因素 ,而轨索预张力与外荷载作用下的变形呈非线性关系。给出了这种悬索结构的线形和初内力的设计方法。

中国悬索结构的发展

本文较全面地介绍了中国悬索结构的工程实践、结构形式的发展和理论研究的进展情况。

悬索结构的初始形状确定分析

应用非线性有限元位移法，推导了悬索结构的几何非线性有限元方程。通过由平面将控制点移动到设计给定的几何位置，寻求了一个与给定预应力值分布及结构几何控制参数相对应的平衡的形状，建立了一种悬索结构的初始形状确定分析方法。算例结果表明提出的方法是可行、实用的。