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调谐质量阻尼器在拉索减振中的试验研究
| 论文题名： | 调谐质量阻尼器在拉索减振中的试验研究 |
| 关键词： | 调谐质量阻尼器;大跨度桥梁;拉索减振;有限元分析 |
| 摘要： | 随着我国经济水平的不断发展，我国的桥梁设计和施工水平也逐渐跻身到世界先进行列，尤其改革开放后，我国陆续出现了一大批造型优美、结构复杂、跨越能力强的大型桥梁，其中以超大型的悬索桥和斜拉桥最具代表性。超大型的悬索桥和斜拉桥不仅设计施工困难，其后期运营维护也存在诸多问题，斜拉索是斜拉桥和悬索桥的主要受力构件，由于拉索的质量轻、抗弯刚度小、阻尼小，所以极易受到风荷载、雨荷载、汽车荷载的激励产生不同形式的振动，拉索长时间大幅度的振动会造成拉索锚固端疲劳破坏，主梁结构振幅过大影响汽车行驶的舒适性。为了控制拉索振动，通常采用的方法有在结构中加入合适的阻尼器、采用空气动力学的设计方法改变索表面形式、在结构中添加辅助索等，这些方法虽然在一定程度上可以缓解拉索的振动，但是也存在诸多局限性。 调谐质量阻尼器（以下简称TMD）作为一种较成熟的被动控制技术，在高层建筑和大跨度桥梁主梁上早已得到了广泛的应用，目前世界上许多著名的大型高层结构采用多个调谐质量阻尼器（MTMD）作为结构抗振设计方法。 TMD在抑制拉索振动方面具有很多显著优势，比如不需要外部控制设备、安装位置不受限制、安装方便、维修维护成本低等，这些都有利于TMD早日应用到拉索抗振上。当然目前TMD应用到拉索上还存在一些困难，比如TMD的具体结构形式、TMD的参数配置依据等，这些都是工程技术人员亟待解决的问题。在这一背景下，对TMD进行理论分析、有限元仿真模拟和试验研究具有极强的工程实践意义，本课题在对国内外相关文献做了大量调研的基础上做了如下工作： 1.了解TMD的吸振原理和数学方法推导拉索-TMD系统耦合振动的方法。 2.运用有限元仿真的方法，设计了几种不同的TMD形式，并对他们进行了相应的参数分析，通过对数据的汇总分析，找到了TMD参数与拉索阻尼比的规律性结论，为下一步的试验提供指导意见。 3.在有限元模拟结果的指导下，设计了一种可供试验研究的TMD模型，借助现有的试验设备完成了单个TMD的试验研究，通过对试验数据的后期处理，找到了TMD参数与拉索阻尼比的规律性结论，其结果与有限元分析结果基本吻合，验证了有限元分析方法的正确性和有限元分析结果的准确性。 |
| 作者： | 李紫硕 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 梁栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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