温度变化对端部激励斜拉索共振响应影响

来源：计算力学学报杂志2017年第5期北京时间：

作者：赵珧冰,孙测世

单位：华侨大学 土木工程学院, 厦门 361021,湖南大学 土木工程学院, 长沙 410082,重庆交通大学 土木工程学院, 重庆 400074,湖南大学 土木工程学院, 长沙 410082

摘要：基于增量热场理论，利用Hamilton变分原理，通过引入与张拉力和垂度相关的无量纲参数，建立了考虑温度变化影响下斜拉索非线性动力学模型，并推导其面内/外非线性运动微分方程。考虑斜拉索受端部激励，利用Galerkin法得到离散后的无穷维常微分方程组。面内和面外运动各取前两阶模态，向前和向后扫频，利用龙格-库塔法数值积分求解常微分方程组，得到共振区域的幅频响应曲线。算例分析表明，温度变化和斜拉索固有频率呈反比例关系；温度变化会导致斜拉索共振特性发生定性和定量的改变，如共振区间发生漂移、跳跃点位置发生移动、共振响应幅值发生改变；端部位移激励下，温度变化有可能导致斜拉索更多模态受到激发，从而影响各阶模态的能量以及模态间的能量传递。

关键词：斜拉索,温度变化,共振响应,龙格-库塔法,

基金资助：国家自然科学基金青年项目（11602089，11402085）；福建省自然科学基金青年创新项目（2016J05011）；福建省中青年教师教育科研项目（JAT160025）；华侨大学高层次人才科研启动项目（15BS409）资助项目.