基于Rayleigh-Ritz法的考虑配重位置影响的固支圆弧拱平面外自振频率计算

拱结构在服役期间,拱上的不同位置必然会承受重物,为了探究拱上任意位置配重对拱面外振动频率的影响,利用Rayleigh-Ritz法建立考虑任意位置配重作用下两端固支圆弧拱的面外自振频率方程,通过特征值求解的方法得到了其自振频率。利用ANSYS软件,建立了相应的有限元模型进行数值模拟,结果显示理论计算频率和数值计算频率吻合良好,验证了本文理论方法的正确性。在此基础上,通过参数分析讨论了配重大小、配重作用位置和圆心角对拱的面外自振频率的影响,计算结果表明,在拱上增加配重会使其面外自振频率减小,而随着配重作用位置偏离拱顶越远,拱的面外自振频率则越大,同时参数分析还表明拱的自振频率随着圆心角的增大而减小。

基于有效振动长度的多支撑斜拉索索力识别

为了解决斜拉桥拉索的计算长度难以界定、索力计算困难的问题,基于模态振型比与模态频率相结合的概念,提出了一种准确测定斜拉索索力的新方法。该方法通过引入有效振动长度的概念,将复杂边界条件的斜拉索等效为简支欧拉梁,从而可以采用既有的索力计算公式进行计算。通过振动测试得到多阶振型和频率,将理论振型与实测振型之间的误差的平方和作为目标函数,采用优化的方法可以准确求解得到拉索的有限振动长度。最后通过数值算例,验证了方法的正确性。