框架结构空间自参数共振的试验与数值研究

作者：刘伟; 沈超; 于越; 李遇春^*

来源：振动与冲击, 2022, 41(21): 78-120.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2022.21.010

• 框架结构
• 空间动力失稳
• 主参数共振
• 数值方法
• 试验方法

工程中的框架结构经常受到周期性荷载的作用。在周期荷载作用下，框架结构可能发生空间自参数共振。采用数值计算和试验相结合的方法，研究了框架结构空间自参数共振的稳定性。首先基于哈密顿原理给出了一般框架结构空间动力失稳的理论公式，采用Newmark方法求解不稳定位移响应，用能量增长指数(EGE)确定了框架结构的参数共振稳定边界。此外对框架结构进行了空间自参数共振试验。通过数值计算和试验结果确定和比较了空间自参数内共振和非内共振的稳定边界，数值稳定边界与试验结果吻合较好。结果表明，小的外部激励可以激发框架结构的大振幅自参数共振，自参数内共振的不稳定区域远大于非内共振(一般情况)的不稳定区域，在框架结构设计中应尤其重视和避免空间自参数内共振的风险。

• 单位
  土木工程学院; 同济大学