大跨度橋梁風(fēng)致側(cè)向抖振混合控制研究.pdf

1、隨著大跨橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展,橋梁的抗風(fēng)問題日益引人關(guān)注。傳統(tǒng)的抗風(fēng)方法和措施己不能滿足設(shè)計(jì)的需要,采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧﹣砜刂茦蛄旱娘L(fēng)致振動(dòng)已經(jīng)必不可少。
　　 顫振、馳振、抖振與渦激振動(dòng)都是橋梁風(fēng)致振動(dòng)的四種主要形態(tài),本課題提出一種控制橋梁側(cè)向抖振的混合控制系統(tǒng),在每個(gè)橋塔橫梁與主梁連接處設(shè)置6個(gè)粘滯阻尼器,考慮到美觀和安裝方便以及對側(cè)向抖振的有效控制,其中兩個(gè)和主塔中心線重合,另外四個(gè)分別與主塔中心線成45°夾角,利用其側(cè)向分力

2、來控制主梁側(cè)向位移。在主梁跨中兩箱中各設(shè)置9個(gè)TMD,從而有效地抑制橋梁風(fēng)致抖振響應(yīng)。通過抖振響應(yīng)的頻域分析方法,得到混合控制下結(jié)構(gòu)側(cè)向抖振響應(yīng)的方差。并運(yùn)用諧波合成法模擬技術(shù)得到橋址處隨機(jī)風(fēng)速時(shí)程樣本,采用隨機(jī)信號分析處理技術(shù)對模擬樣本進(jìn)行校核。
　　 最后,以某大跨斜拉橋梁為實(shí)際工程背景,建立了全橋的有限元模型,通過對無控結(jié)構(gòu)、僅安裝粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)、僅安裝TMD結(jié)構(gòu)、同時(shí)安裝粘滯阻尼器和TMD結(jié)構(gòu)的橋梁有限元模型進(jìn)行了對比分

3、析計(jì)算,并對混合控制系統(tǒng)控制風(fēng)致側(cè)向抖振的性能作出評價(jià)。分析結(jié)果顯示：
　　 (1)粘滯阻尼器和TMD混合控制方案可較好地抑制大跨度橋梁風(fēng)致側(cè)向抖振響應(yīng),位移與加速度根方差降幅（都達(dá)60％以上）,從而可保證大橋的正常使用和安全。
　　 (2)混合控制效果優(yōu)于任意單個(gè)控制效果,但其效果低于以上兩項(xiàng)控制效果的代數(shù)疊加,并且混合控制對位移的控制效果更加明顯。
　　 (3)從混合控制結(jié)構(gòu)與單個(gè)控制器結(jié)構(gòu)跨中節(jié)點(diǎn)側(cè)向抖振時(shí)