拱在动力荷载作用下的稳定性长期以来备受关注。圆弧拱在周期基础振动作用下的动力稳定与实际工程紧密联系,是工程结构动力稳定领域的前沿课题。已有学者开展了周期简谐荷载下圆弧拱稳定性的研究,但对于整体周期性简谐加速度对拱结构稳定性影响的研究却十分缺乏。本文针对作用于拱的基础竖向简谐激励下拱的面内参数振动失稳开展了研究。主要的研究内容如下:(1)提出了判断圆弧拱平面内发生参数共振的波形分析方法,可有效区别强迫振动、强迫共振、参数共振、暂态振动等振动状态。(2)设计了不同矢跨比的圆弧拱,完成了圆弧拱平面内激振实验。利用“锤击法”进行了模态分析,得到了圆弧拱的自振模态及对应的自振频率和阻尼比,通过正向扫频激励的方法确定了圆弧拱动力失稳的临界频率,同时采用扫频激励的方法得到了圆弧拱的非线性振幅曲线。通过对不同工况下圆弧拱的动力稳定测试,得到了圆弧拱在周期基础振动作用下随激振力幅值、矢跨比变化的动力失稳规律。(3)通过激振实验揭示了圆弧拱发生平面内参数共振的机理。通过正向扫频测试,得到了圆弧拱平面内动力失稳的实测不稳定域,表明当基础简谐荷载的作用频率是圆弧拱自振频率的两倍时,圆弧拱发生参数共振失稳;通过扫频测试得到了圆弧拱非线性振动的响应,分析了其非线性振动的规律,并与有限元模拟进行对比,验证了实验结果的有效性。(4)对实验中圆弧拱结构的动力失稳现象进行了参数分析。采用控制变量法,以结构某一设计参数为变量,控制其他因素不变,在同等条件下进行对比实验,实验表明:随着激振力、矢跨比、配重等的变化,圆弧拱的振动频率、动力不稳定域的分布与宽度、非线性振动状态与振幅等发生了相应的变化,主要规律为:(1)激振力越大,圆弧拱的振动幅值越大,而激振频率是否落在激发区域内直接影响到圆弧拱的参数共振失稳。(2)矢跨比越小,圆弧拱的自振频率越大,动力不稳定域往高频方向移动,不稳定域宽度变大;平面内非线性的振动幅值随着矢跨比的减小而增大。