动力学分析是索缆结构设计、服役期性能监测与维护、振动控制的关键问题。随着现代工程结构跨度和高度的不断增长，复杂索缆体系成为一种必然选择。在此情况下，已有的针对简单、高效、高精度的解析方法来分析复杂索缆体系的动力问题，已成为一个迫切需要解决的难题。本书主要介绍了基于动刚度理论的复杂索缆系统的动力分析理论方法，以解决复杂索缆系统的动力特性分析、索力监测与识别、系统参数识别、振动控制、索缆疲劳状态智慧感知和疲劳寿命预测等问题。

目  录

绪论1

0.1概念体系1

0.2研究综述3第一篇

7基于横向动刚度的拉索系统动力分析理论第1章

9索缆动力学中的动刚度法基础

1.1动刚度法9

1.1.1基本理论10

1.1.2动刚度矩阵特性11

1.1.3存在的问题12

1.2WW法12

1.2.1基本理论13

1.2.2计算流程14

1.2.3存在的问题16

1.3适用于复杂梁式结构的改进WW法16

1.3.1基本理论16

1.3.2计算流程17

1.3.3准确性验证18

1.3.4改进WW法优势20

1.4WW法在弱几何非线性结构中的扩展20

1.4.1计算步骤20

1.4.2准确性验证21

1.5扩展动刚度法22

1.5.1基本理论23

1.5.2系统阻尼比的计算27

1.5.3方法验证28

1.5.4优势30

1.5.5复合索缆体系31第2章

32单梁拉索体系的横向动刚度理论

2.1单梁拉索体系的分段振动微分方程32

2.2分段微分方程的通解34

2.3界动位移表征的无量纲振型函数36

2.4拉索横向力元件系统的横向动刚度矩阵分析

模型37

2.5实例研究： 拉索体系的动刚度规律40

2.5.1数值验证40

2.5.2实索激振实验45

2.5.3拉索横向动刚度特性研究47第3章

52考虑多因素的裸索系统动力特性分析方法

3.1系统频率方程的建立53

3.1.1裸索体系阻尼比计算53

3.1.2动刚度矩阵计算54

3.1.3系统频率方程的求解56

3.2准确性验证57〖KH+8mmD〗第二篇

61复杂索缆系统的动力分析理论第4章

63复杂拉索体系的动力特性分析

4.1复杂拉索系统的动刚度理论63

4.2复杂拉索体系的统一频率方程64

4.3统一频率方程的解法67

4.4有效性验证69

4.4.1与张紧弦方法比较69

4.4.2与文献计算结果比较70

4.4.3横向元件位置对纯索频率计算结果影响72

4.5实际应用73

4.5.1在拉索动力特性研究中的应用73

4.5.2弹性支撑75

4.5.3集中质量块76

4.5.4阻尼器76第5章

78含填充层的双层复合索

5.1概述78

5.2由黏弹性层连接的双梁系统阻尼特性分析79

5.2.1双梁系统的控制微分方程及其通解80

5.2.2动刚度矩阵的建立82

5.2.3等效阻尼比的计算84

5.2.4黏弹性双梁系统阻尼特性分析85

5.2.5在复合拉索系统设计中的应用91

5.3双梁系统动力特性分析93

5.3.1频率求解94

5.3.2振型分析97

5.4双层索套复合拉索系统动力特性研究102

5.4.1系统横向动刚度矩阵的建立104

5.4.2横向动刚度特性研究109

5.4.3护套拉索系统振动机理分析111

5.4.4系统频率贡献判断流程图114第6章

117复杂吊索系统特性研究

6.1考虑吊索两端约束的吊索动力特性研究117

6.1.1吊索动力分析的基本理论118

6.1.2边界条件对吊索动力特性的影响分析123

6.1.3应用讨论127

6.2双吊索动力分析的横向动刚度理论130

6.3双吊索动力特性影响因素分析134

6.3.1与文献方法比较134

6.3.2索长的影响135

6.3.3抗弯刚度分析136

6.3.4减振支架位置对双吊索系统动力特性的影响137

6.3.5非对称索力的影响138第7章

140多段式索缆系统

7.1概述140

7.2基本理论141

7.2.1动力分析模型141

7.2.2拉索附加索力的推导142

7.2.3索段动刚度矩阵的推导145

7.2.4多段式系统总体刚度矩阵的集组149

7.3实验验证151

7.3.1实验工况介绍151

7.3.2实验结果分析155

7.4实验结果讨论及误差分析162

7.5参数分析165第8章

166悬索桥动力特性分析