Board logo

标题: 索网的自振问题 [打印本页]
作者: huawei    时间: 2006-10-30 14:18     标题: 索网的自振问题

有几个关于索的问题，没搞清楚，希望大家互相讨论以下：
1）单层平面索网到底有没有自振特性？我认为有，但有的人说没有。按定义：结构体系自振特性是指体系受到初始激励后的无阻尼自由振动特性，那在存在静力荷载（重力荷载除外）的情况下，结构的无阻尼自由振动算不算自振呢？
2）结构体系的自振方程为：[M]{X‘’}+[K]{X}={0}，[K]是指结构在重力荷载作用下，平衡位置处的刚度；对于竖向的单层平面索网，其自重沿索网平面作用，索网出平面刚度为0，那么索网的自振频率怎样，是0吗？
作者: jiahua    时间: 2006-10-30 14:33     标题: 回复： 索网的自振问题

结构在不同状况下都有其自振特性吧，这是它本身具有的。频率有大有小，不会为零的吧。
作者: huawei    时间: 2006-10-31 10:08     标题: 回复： 索网的自振问题

我也同意jiahua的看法，自振特性是结构固有的属性，单层索网结构也应该有。但是上面的第二个问题怎么解释呢？因为如果按照经典理论（假定结构的自由振动是简谐运动）推导，其频率为零阿。
作者: davedljj    时间: 2006-11-6 09:06     标题: 回复： 索网的自振问题

为零肯定是不可能的,是不是可以认为频率小,可以忽略呢?
作者: linwei    时间: 2006-11-6 14:39     标题: 回复： 索网的自振问题

有模态公式[M]{X‘’}+[K]{X}={0}可知，单层索网结构到底有没有自振频率，主要看结构有没有平面外刚度。可以有以下几种理解：
一、预应力可以提供结构的平面外刚度，这也是索网结构的特点。只要有初始预应力，结构就应该具有刚度。
二、如果结构没有刚度，那么结构受到微小扰动时，结构的变形将是无穷的。
三、模态是结构的特性，只有结构的本身有关系，可以说每种结构都有自振频率。
作者: huawei    时间: 2006-11-7 11:19     标题: 回复： 索网的自振问题

忘了讲一点，我指的是竖直的单层平面索网，自重作用在平面内。
对于竖直的单层平面索网，施加预应力后，它可以通过微小的面外位移而获得刚度，成为可承受任意荷载的结构。但在没有平面外荷载的作用下，它是没有侧向刚度的，而自振频率的求解是建立在平衡位置处的。
我用ANSYS计算后，存在自振频率，值的大小与平面外荷载很小情况下的基本相同。
或许在这种情况下，应给索网一个很小的面外荷载？
作者: 且慢    时间: 2006-11-15 17:59     标题: 回复： 索网的自振问题

单层平面索网有没有自振频率这个得从其刚度说起
单层索网的刚度由两部分组成，其施加预拉力后，会产生平面外的刚度，即应力刚化，另一部分刚度是随着索网变形的增加，抵抗平面外荷载的能力变强，而且变形越大，抵抗能力越强，这是几何刚度，并且有很强的几何非线性。
单层平面索网有变化的自振频率，对单层索网采用正弦波激励，将出现随着激励波幅值的不同，共振频率也不同。其频率的不同是由几何非线性引起的。
对于楼上的说的ANSYS用模态分析得出的结果为索网在平衡位置，及变形为0时的频率，由于随着索网变形的增大，其刚度也增大，所以对于同一模态振型，其自振频率也增大。ANSYS分析的频率为此振型下频率的最小值
作者: zhouhaijun    时间: 2006-12-2 13:36     标题: 回复： 索网的自振问题

应该都有自振频率的吧
如果频率是零,说明结构缺少支撑,某方向自由度没有约束
作者: okokcctv    时间: 2006-12-25 15:16     标题: 回复： 索网的自振问题

自振特性是结构固有的属性，单层索网结构也应该有。但是上面的第二个问题怎么解释呢？因为如果按照经典理论（假定结构的自由振动是简谐运动）推导，其频率为零阿 对 。
作者: hhzzmao    时间: 2006-12-25 19:27     标题: 回复： 索网的自振问题

频率和刚度一一对应，索网是几何非线性问题，即大位移，小应变，同时公式里面包含了自身材料刚度和张拉刚度，张拉刚度属于非线性部分，可以想象，
一旦施加了固定的张拉力，那么在平衡位置存在一个张拉刚度，此刚度对应一个频率，而一旦离开了此位置，那么频率在下一位置会对应不同刚度，频率相应改变，因此就跟膜结构是一个概念，对这类问题谈频率是不合适的，其频谱
不是一根竖线，而是一个连续的频谱
作者: 且慢    时间: 2007-1-4 18:34     标题: 回复： 索网的自振问题

对于拉索 ，其在张紧状态下，在平面状态时出平面也是有刚度的。其刚度的一般表达式为k=T/l，其中T为张力，L为索段长度。所以索网的频率并不为零，然而随着索网平面外位移的增加，其刚度也迅速增加，所以其表现出了频率的变化。
作者: huawei    时间: 2007-1-5 09:39     标题: 回复： 索网的自振问题

我又考虑了一下，用平面二力杆体系来分析索网的刚度。如图，节点B的平衡方程为P=2P0*f/L+EA*f*f*f/(L*L*L)，在变形前曲线斜率（即结构刚度）为
2P0/L，即平面索网结构在变形之前存在刚度。楼上的解释有道理，谢谢。



欢迎光临 中华钢结构论坛 China Structure Forum (http://bbs.okok.org/) Powered by Discuz! 5.0.0