西部高墩大跨径桥梁桥墩的失稳载荷识别方法

作者：杜玲; 李范春高桥墩固有频率变分弹性失稳荷载识别

摘要：以高桥墩简化模型为基础,从动力学基本方程出发,推导了轴向压力下的自由端附有质量悬臂梁横向固有频率的平方与压力荷载之间关系的精确数值解的表达式.采用变分方法给出了其近似解的表达式,其图像是一条直线,并利用有限元方法求出有限元解.取不同的集中质量,将精确数值解、近似解和有限元解绘制在同一坐标系下进行比较,而且精确数值解和近似解的斜率之间的相对误差不超过10%,得出轴向压力下的自由端附有质量的悬臂梁的固有频率的平方与轴向力呈近似线性关系的结论.精确数值解与近似解所得失稳载荷的相对误差均不超过15%,满足工程要求,而且,随着集中质量的增加,误差有明显减小趋势.以此为基础,只要通过实验测量出任意两种数值不同的荷载工况下的高桥墩结构固有频率,就可以识别出它的弹性失稳荷载.

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