支座運(yùn)動(dòng)引起斜拉索的不穩(wěn)定振動(dòng)與控制.pdf

1、本文研究斜拉索在支座運(yùn)動(dòng)激勵(lì)下的不穩(wěn)定性及其控制，提出分析參激多自由度索系統(tǒng)不穩(wěn)定性的直接法及其最優(yōu)控制方法。首先，建立斜拉索在支座運(yùn)動(dòng)激勵(lì)下的運(yùn)動(dòng)微分方程，并用Galerkin法化為多自由度系統(tǒng)的參激振動(dòng)方程。然后，基于Floquet理論、Fourier級(jí)數(shù)展開式和廣義特征值分析等，將多自由度系統(tǒng)的參激不穩(wěn)定性問題轉(zhuǎn)化為特征值問題，通過特征值分析直接確定其不穩(wěn)定性。再類似地推導(dǎo)受控索的參激振動(dòng)方程，確定其不穩(wěn)定性分析方法，分析彈性隔振

2、器與阻尼減振器對(duì)于斜拉索參激振動(dòng)不穩(wěn)定性的被動(dòng)控制效果。進(jìn)一步根據(jù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理確定最優(yōu)主動(dòng)控制律及其在斜拉索上的實(shí)施條件，得到模態(tài)控制的最優(yōu)主動(dòng)控制力，分析斜拉索參激振動(dòng)不穩(wěn)定性的主動(dòng)控制效果。最后，按照上述方法進(jìn)行大量的數(shù)值計(jì)算分析，研究不穩(wěn)定區(qū)及其數(shù)值模擬驗(yàn)證，兩端支座運(yùn)動(dòng)、索長(zhǎng)度、斜角、張力及拉伸剛度對(duì)不穩(wěn)定區(qū)的影響，被動(dòng)控制與最優(yōu)主動(dòng)控制效果等。結(jié)果表明總體上斜拉索的參激不穩(wěn)定性隨著支座運(yùn)動(dòng)激勵(lì)幅值與頻率的增大而增加，對(duì)于索不穩(wěn)