CN114861115B 一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计算方法及系统 （长安大学）

一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计本发明公开一种斜拉桥竖向固有振动频率拉桥简化为考虑轴力影响的多索斜拉-梁组合结为一个考虑轴力影响的多索斜拉-梁组合结构，效计算得到复杂拉索结构的固有振动频率与振2S1：将所述斜拉桥简化处理为考虑轴力影响的多索斜拉-梁组合结构，将所述多索斜拉-梁组合结构划分为不同的梁段，获取不同梁段的主梁参数、拉索参数以及不同边界条S4：通过所述多索斜拉-梁组合结构的固有振动频率与振型特征方程矩阵获取所述斜2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计算方法，其特征在3.根据权利要求1所述的一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计算方法，其特征在4.根据权利要求3所述的一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计算方法，其特征在ABi为剪力等效矩阵赋值系数；5.根据权利要求1所述的一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计算方法，其特征在6.根据权利要求5所述的一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计算方法，其特征在3DBiDBi为轴力等效刚度矩阵赋值系数。7.根据权利要求1所述的一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计算方法，其特征在通过所述多索斜拉-梁组合结构的特征方程矩阵获取所述斜拉桥的固有振动频率以及参数获取模块，所述参数获取模块用于将所述斜拉桥简化处基础矩阵式构建及修正模块，所述基础矩阵式构建及修正模块通过所述多索斜拉-梁构建模块用于通过所述主梁质量矩阵、剪力等效矩阵以及轴力等效矩阵构造所述多索斜通过所述多索斜拉-梁组合结构的特征方程矩阵获取所述斜拉桥的固有振动频率以及对应9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在45[0003]当拉索局部固有振动频率与主梁竖向固有振动频率满足一定比值关系(1:1或1:[0005]斜拉桥的主梁实质可以简化为一个变轴力作用下多点弹性支撑的欧拉-伯努利6[0012]S4：通过所述多索斜拉-梁组合结构的固有振动频率与振型特征方程矩阵获取所7[0046]通过所述多索斜拉-梁组合结构的特征方程矩阵获取所述斜拉桥的固有振动频率[0053]基础矩阵式构建及修正模块，所述基础矩阵式构建及修正模块通过所述多索斜拉-梁组合结构的主梁参数以及所述拉索参数构建主梁质量矩阵、剪力等效矩阵基础式以及轴力等效矩阵基础式；并对所述剪力等效矩阵基础式以及轴力等效矩阵基础式进行修用于通过所述多索斜拉-梁组合结构的特征方程矩阵获取所述斜拉桥的固有振动频率以及8[0061]图1为本发明实施例的斜拉桥竖向固有振动频率与振型的实用计算方法的流程示[0066]图6为本发明实施例的斜拉桥竖向固有振动频率与振型的实用计算系统的结构示9[0075]如图1所示，为本发明中一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的计算方法的流程[0080]将斜拉桥简化为一个考虑轴力影响的多索斜拉-梁组合结构，给出多索斜拉结构列举常见的简支-简支结构形式的斜拉桥结构，建立轴力等效刚度矩阵的基础形式如式上的等效刚度对轴力等效矩阵基础式进行修正，当斜拉桥的梁端边界形式为简支-简支梁[0156]S4：通过多索斜拉-梁组合结构的特征方程矩阵获取所述斜拉桥的固有振动频率[0163]如图6所示，本发明实施例公开了一种斜拉桥竖向固有振动频率与振型的实用计[0164]参数获取模块100，所述参数获取模块用于将所述斜拉桥简化处理为考虑轴力影[0165]基础矩阵式构建及修正模块200，所述基础矩阵式构建及修正模块通过所述多索斜拉-梁组合结构的主梁参数以及所述拉索参数构建主梁质量矩阵、剪力等效矩阵基础式[0166]固有振动频率与振型特征方程矩阵构建模块300，所述固有振动频率与振型特征[0167]固有振动频率以及对应振型获取模块400，所述固有振动频率以及对应振型获取模块用于通过所述多索斜拉-梁组合结构的特征方程矩阵获取所述斜拉桥的固有振动频率[0172]所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行[0173]所述终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当C1#～C24#拉索。钢筋混凝土主梁由节段预制双箱梁和预制行车道板组合形成，箱梁高[0184]E_1＝2.8e+101#[0187]G_2＝2.64e+4/9.806[0193]Lc1＝12.28C1[0195]seta1＝0.9123C1[0197]Ac1＝0.0012C1#倾角[0203]d＝0.1节段长度为0.1m[0204]％计算B1#～B4#梁段单位长度质量，节约版面仅列出B1#截面m1＝G*S1*d+G_2*dB1#梁截面质量[0206]k1＝Ec1*Ac1*sin(seta1)^2/(Lc1)＝3552721C1#拉索[0208]N1＝Hc1*cos(seta1)＝254972.91C1#拉索等[0226]％按照不同截面主梁划分区域赋值主梁质量矩阵，限于篇幅仅列举前三个M(1:[0282]D(1,1)＝2*N_1_1+N_1按照主梁振动方程系数对1#拉索锚固处轴力刚度矩阵[0283]D(1,2)＝N_1_2.*D(1,2)按照主梁振动方程系数对1#拉索锚固处右侧轴力刚[0286]N_2_2＝N_2_1+N_2赋值2#索右[0287]D(75,75)＝2*N_2_1+N_2按照主梁振动方程系数对2#拉索锚固处轴力刚度矩[0288]D(75,74)＝N_2_1.*D(75,74)按照主梁振动方程系数对2#拉索锚固处左侧轴[0289]D(75,76)＝N_2_2.*D(75,76)按照主梁振动方程系数对2#拉索锚固处右侧轴整体振动的动力特性参数，采用DHSAS频谱分析及模态分析软件对其进行快速傅立叶变换和RC4，其自振频率较为接近，平均误差值为0.0187Hz，RC4相对RC1的平均[0329]分别按照本文有限元数值模拟与解析法求解该斜拉桥前三阶竖向固有振型如图8[0330]图8中三种工况下结构前三阶振型一致性良好，其中同采用动力弹簧简化系统的[0334]为根据Cjm#拉索左侧的主梁轴力计算公式修正后轴力等效刚度矩阵第[0336]为根据Cjm#拉索锚固断面