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调谐惯质阻尼器的动力性能及对连续梁桥减震性能研究
| 论文题名： | 调谐惯质阻尼器的动力性能及对连续梁桥减震性能研究 |
| 关键词： | 连续梁桥;参数优化;调谐惯质阻尼器;减震性能 |
| 摘要： | 工程结构的防震减灾备受人们的重视。采用阻尼器作为耗能减震装置，并安装在工程结构的适当位置，通过增加结构阻尼的方式可有效减小结构在地震作用下的响应。本文针对一种新式被动阻尼器—调谐惯质阻尼器(TVMD)，深入研究其耗能特性，并以连续梁桥为工程对象研究其参数优化和减震性能。主要研究工作如下: (1)进行了TVMD阻尼器单体性能分析，把TVMD的出力分为弹性力和阻尼力两部分，得出等效刚度系数和等效阻尼系数，并分析了其与阻尼器参数的关系;在单自由度系统基础上讨论了等效刚度与等效阻尼对隔震效果的影响，选取不同特性的地震波做位移及加速度反应谱曲线，通过TVMD安装前后反应谱曲线的变化情况阐明了对单自由度结构的高效减震性能。 (2)建立了规则连续梁桥的两个自由度的简化分析模型。针对简化模型探讨TVMD的减震性能，分析阻尼器参数对目标响应的动力放大系数的影响规律，给出最优参数;探讨了强震作用下桥梁支座破坏所带来的响应突变以及TVMD对这种突变的控制作用;把三跨连续梁桥简化为多自由度精细模型，在横桥向和纵桥向分别进行TVMD优化设计，采用基于H2性能的梯度优化法优化TVMD参数，并与常见的粘滞阻尼器(VD)作对比，结果显示TVMD比VD具有更优越的减震效果。 (3)以公路桥梁Benchmark问题为对象，考察TVMD的减震性能。经桥梁结构动力分析确定减震模态，分别在横桥向和纵桥向同步安装多个TVMD，并进行参数优化;选取多个评价指标，在多条双向地震波激励下全面考察TVMD的减震效果。结果表明，除了对加速度的控制效果略显不足外，TVMD对位移、墩底剪力等评价指标均有不同程度的减小效果;与VD阻尼器相比，TVMD对桥梁结构的减震更为高效。 |
| 作者： | 向文腾 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 文永奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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