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原文传递变阻尼器在桥梁减振中的应用

论文题名：	变阻尼器在桥梁减振中的应用
关键词：	公路桥梁;变阻尼器;振动控制;地震波
摘要：	桥梁作为交通枢纽及生命线工程,是交通干线的重要组成部分,是国家和社会发展的重要基础设施。而在我国的高速公路中，最为普遍使用的桥型有简支梁桥、连续梁桥及刚构桥。而这些桥梁在正常服役过程中，由于外界环境诸如车辆超速超载的作用、突发地震作用导致了桥梁常处于非正常的受力状态，对这些给桥梁结构造成了不同程度的损害，缩短了桥梁的服役年限。地震作为一种破坏力巨大而又难以预测的自然灾害，由于其随机性和突发性，往往对结构产生灾难性损坏，带来巨大的生命及财产损失。而我国是世界上的多震国家之一，如何确保地震作用下结构的安全性,始终是桥梁发展中的重要问题。在超载超速车辆、地震这些不可抗力作用下，外加上环境因素的影响，这些导致桥梁的性能有所降低，甚至出现一定的损伤。传统的加固方法可以对桥梁起到一定的保护作用，但只能作为一种被动处理方式，且施工复杂。在桥梁中安装变阻尼器装置来增加结构刚度，减小桥梁振动，能有效的减少由于桥梁动响应过大造成的损伤，增强行车舒适度，且安装方便。　　本文基于结构振动控制的理论，以水平地震力和车辆荷载为考虑荷载，将主动变阻尼装置应用到桥梁的减振控制中，采用最常用的三种控制算法，运用MATLAB软件仿真分析了EI-Centro地震波对结构产生的影响。得出了变阻尼器装置在桥梁工程运用中的一些规律。　　(1)简介空间梁系有限元分析方法,阐述了利用空间梁单元建立结构有限元模型基本理论；然后建立墩梁模型，并运用三种控制算法对其进行动响应分析，比较了这三种控制算法的优缺点，总结了桥梁结构振动控制的基本理论和方法。　　(2)分析了车桥耦合模型振动方程的建立，并详细列出了三种模型的振动方程的推导过程及结论。为后面的车桥耦合动力分析打下了坚实的基础。　　(3)详细分析计算了简支梁桥工程实例，分析了变阻尼器对结构动力反应的影响，并分别考虑了阻尼系数、安装臂长对结构的影响。对于阻尼器在桥梁中的布置位置，采用多方案对比分析，优化出最合理的布置方式。　　(4)分析了阻尼器在连续梁桥中的运用，结合ANSYS软件和MATLAB中的数值拟合程序，得到了连续梁的振型函数。着重考虑了阻尼器的布置位置对桥梁动力反应的影响，得到了具有实际工程意义的结论。
作者：	成先杰
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	姜增国
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文