摘要：基于CFRP斜拉索横向各向同性假设的动力学理论，研究在强迫荷载作用下CFRP斜拉索的面内非线性动力学行为.将CFRP斜拉索的空间动力学控制微分方程约化处理得到面内运动控制微分方程，通过无量纲处理后，利用Galerkin方法进行一阶模态截断，得到CFRP斜拉索在强迫激励下面内运动常微分控制方程.利用4阶龙格库塔法对微分方程进行数值积分，得到在不同激励荷载作用下CFRP拉索的时间历程图、相图和功率谱图，进而对其非线性动力学行为进行研究.研究结果表明，在强迫激励下CFRP斜拉索有较为丰富的非线性动力学行为.
关键词：索；强迫运动；非线性振动；分岔
中图分类号：O322 文献标识码：A
Abstract：Based on the assumption of transversely isotropic property of material， the nonlinear inplane dynamical behavior of CFRP cable under forced load was investigated. The partial differential equation for inplane dynamics of the inclined CFRP cable was obtained by reducing spatial kinetic theory. Then， the ordinary differential equations for analyzing the dynamic behavior were obtained in Galerkin method and through dimensionless treatment. The 4order RungeKutta method for differential equations was utilized to get the time history， phase and power spectrum for understanding the nonlinear dynamic behavior of inclined CFRP cable. The rich nonlinear dynamic behavior and phenomena were observed.
Key words： cable； forced motion； nonlinear oscillation； bifurcation
CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer）斜拉桥是近几年来出现的一种具有相当发展前景的新型大跨度桥梁，国内外已建成CFRP斜拉索斜拉桥6座.CFRP是一种增强型的碳纤维复合材料，被广泛应用于航空航天和机械工程等领域.CFRP斜拉索能克服传统钢质拉索的锈蚀、疲劳、极限长度小和承载效率低等问题，它轻质（容重约为钢材的1/5）、高强（弹性模量最高可达1 000 GPa，抗拉强度可达2 700 MPa＼. Engineering Structures，2011，33：330-343.
. Journal of Dynamics and Control， 2010，8（1）： 67-73. （In Chinese）
赵跃宇，周海兵，金波，等.考虑弯曲刚度的斜拉索内共振分析＼[J＼]. 湖南大学学报：自然科学版，2007，34（5）： 1-5 .
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