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학술저널
저자정보
Wen-Ming Zhang (Southeast University) Zhi-wei Wang (Southeast University) Hao-qing Zhang (China Railway Major Bridge Reconnaissance & Design Institute Co. Ltd) Xiao-fan Lu (Southeast University) Zhao Liu (Southeast University)
저널정보
국제구조공학회 Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Vol.76 No.3
발행연도
2020.1
수록면
293 - 310 (18page)

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This study derives the differential equations of free vertical bending and torsional vibrations for two- and three-pylon suspension bridges using d'Alembert's principle. The respective algorithms for natural vibration frequency and vibration mode are established through the separation of variables. In the case of the three-pylon suspension bridge, the effect of the along-bridge bending vibration of the middle pylon on the vertical bending vibration of the entire bridge is considered. The impact of torsional vibration of the middle pylon about the vertical axis on the torsional vibration of the entire bridge is also analyzed in detail. The feasibility of the proposed method is verified by two engineering examples. A comparative analysis of the results obtained via the proposed and more intricate finite element methods confirmed the former feasibility. Finally, the middle pylon stiffness effect on the vibration frequency of the three-pylon suspension bridge is discussed. It is found that the vibration frequencies of the first- and thirdorder vertical bending and torsional modes both increase with the middle pylon stiffness. However, the increase amplitudes of thirdorder bending and torsional modes are relatively small with the middle pylon stiffness increase. Moreover, the second-order bending and torsional frequencies do not change with the middle pylon stiffness.
#suspension bridge #continuum model #free vibration #differential equation #vertical bending #torsion #natural vibration frequency #vibration mode

목차

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참고문헌 (29)

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Abdel-Ghaffar, A. M. / 1979 / Free torsional vibrations of suspension bridges / J. Struct. Div., ASCE 105(4):767~788 google schola Abdel-Ghaffar, A. M. / 1980 / Vertical vibration analysis of suspension bridges / J. Struct. Div., ASCE 106(10):2053~2075 google schola Abdel-Ghaffar, A. M. / 1978 / Free lateral vibrations of suspension bridges / J. Struct. Div., ASCE 104(3):503~525 google schola Abdel-Ghaffar, A. M. / 1983 / Nonlinear free vibrations of suspension bridges : application / J. Eng. Mech 109(1):330~345 google schola Abdel-Ghaffar, A. M. / 1983 / Nonlinear free vibrations of suspension bridges : theory / J. Eng. Mech 109(1):313~329 google schola

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