基于斜拉桥整体分析的拉索非线性振动有限元方法研究

以斜拉桥的整体模型为研究对象，提出能计算参数振动、高阶调和振动等非线性振动的索的有限元单元；在已有研究基础上，形成基于斜拉桥整体分析的拉索非线性振动有限元方法，并编制相应的斜拉桥计算程序。通过单根索的动力试验、斜拉桥的有机玻璃模型试验和实际斜拉桥的动力测试试验，验证并修正所提出的方法；采用所提出的方法进行包括索的非线性振动和主梁、主塔振动在内的斜拉桥整体振动的参数分析，给出各种环境荷载下索的非线性振动对斜拉桥主梁、主塔及斜拉索自身的影响程度。与现有的计算方法相比，避免了在整体分析前需要单独进行的索局部振动数值分析的繁琐过程，可提高计算效率与精度，更重要的在于它不再采用索的局部振动不会影响桥梁主要结构的振动的假定，从而可更精确、方便地进行斜拉桥设计中的动力计算。成果可为采用超长斜拉索的大跨度斜拉桥的有限元分析提供更准确的手段。预计在国内外一流刊物上发表论文3-4篇。