基于滾動(dòng)阻尼的高桿燈振動(dòng)控制研究.pdf

1、在城市基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善的進(jìn)程中，高桿燈因其良好的照明性能，被廣泛地建設(shè)于廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等人群密集的開闊場(chǎng)地。近些年來，由于桿燈高度的不斷增加，使得其對(duì)風(fēng)荷載越來越敏感，在烈風(fēng)等動(dòng)力荷載作用下，其上部有可能發(fā)生共振響應(yīng)。這將直接造成結(jié)構(gòu)的疲勞損傷、減少大功率燈具的使用年限、導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的共振破壞。因此，對(duì)其運(yùn)用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)具有一定的實(shí)際意義。
　　本文提出將TRMD阻尼器安裝在高桿燈燈盤上進(jìn)行振動(dòng)控制。首先對(duì)實(shí)際高桿燈模型進(jìn)行集中

2、質(zhì)量簡(jiǎn)化，得到二維串聯(lián)模型。然后運(yùn)用Lagrange運(yùn)動(dòng)方程，得出帶TRMD串聯(lián)模型的高度非線性運(yùn)動(dòng)微分方程。同時(shí)，運(yùn)用小量假定，對(duì)受控體系運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化?；诠舱窭碚?，得出其最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　考慮到脈動(dòng)風(fēng)的空間隨機(jī)性和空間相關(guān)性，運(yùn)用諧波疊加法對(duì)高桿燈所處脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，利用目標(biāo)譜對(duì)樣本進(jìn)行檢驗(yàn)。同時(shí)還考慮了對(duì)橫風(fēng)向風(fēng)荷載對(duì)高桿燈的動(dòng)力作用。
　　風(fēng)荷載是導(dǎo)致高桿燈振動(dòng)的因素，首先將六種不同幅值的風(fēng)荷載樣本作用于

3、受控體系，得出其在不同荷載工況下的控制效果。模擬結(jié)果表明，TRMD有較好的控制效果，且控制效果隨高度增加而增大，但是需要根據(jù)設(shè)計(jì)風(fēng)速來確定TRMD的質(zhì)量比和摩擦系數(shù)。通過分析TRMD不同布置位置時(shí)控制效果的差異，得出在頂點(diǎn)布置時(shí)控制效果最佳，分三點(diǎn)布置對(duì)控制效果影響不明顯，中點(diǎn)布置時(shí)控制效果明顯降低。最后對(duì)TRMD風(fēng)致振動(dòng)控制運(yùn)用蒙特卡羅模擬方法，結(jié)果表明：隨機(jī)風(fēng)荷載作用時(shí)TRMD不僅有較好控制效果，還能減少體系到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時(shí)間，所以運(yùn)用

4、于風(fēng)致振動(dòng)控制能提高其耐久性。
　　地震作用也是導(dǎo)致高桿燈振動(dòng)的因素，將ELcentro波、Cape波、汶川波、Chichi波調(diào)至同樣幅值后依次作用于受控體系，分析TRMD地震振動(dòng)控制效果。結(jié)果表明：不同地震波作用下TRMD的控制效果差異很大，且不能有效控制響應(yīng)的第一峰值。
　　通過對(duì)以上兩種荷載作用下控制效果的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)TRMD對(duì)前者的控制效果比較好。對(duì)荷載作用下的加速度響應(yīng)做Fourier變換，通過加速度Fourier譜