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大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究
| 论文题名： | 大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究 |
| 关键词： | 大跨度拱桥;钢筋混凝土;调谐质量阻尼器;地震反应控制;振型分解 |
| 摘要： | 在我国崇山峻岭的西南地区，大跨度拱桥因其良好的受力性能和优越的跨越能力被广泛采用。 随着大跨度拱桥的发展和研究的深入，大跨度拱桥的振动控制问题日渐凸显，成为了工程应用领域的新课题。现有的研究成果主要集中在利用拱结构的材料的强度和变形来抵抗风振和地震。因此，很有必要对拱桥进行减震控制研究。 调谐质量阻尼器（TMD）是一个由弹簧、阻尼器和质量块组成的振动控制系统。因为其工作原理明确、后期维护更换方便且工程造价低的特点，在实际工程领域已经得到了广泛的应用和普及。将TMD应用于拱桥，调谐其地震反应并研究TMD的控制机理对实际工程有很好的指导意义。本文以夜郎河拱桥（计算跨度370m）为工程背景，具体研究内容如下： （1）在有限元软件中建立夜郎河拱桥的动力模型，进行了特征值分析，基于结构振型讨论了结构被控模态，介绍了调谐质量阻尼器（TMD）的理论发展及其参数设计。 （2）以结构的基本振型为控制目标，讨论确定了TMD系统的安放位置以及质量变化范围和质量块对应的弹簧刚度的理论参数，并选取三条波对夜郎河拱桥进行时程分析，对TMD的弹簧刚度进行试算，并得到了不同质量块的TMD系统的最佳弹簧刚度。 （3）计算了TMD大质量块对结构偏移理论悬链线位置和截面杆件静力受力的影响，表明会造成拱顶位移很小，但是局部杆件受力增大，内力增加幅度不大，不影响整体结构的安全。 （4）通过振型分解反应谱法，得到了不同的TMD系统对结构横向地震响应的影响。得出了TMD系统的振动控制类型。比较分析了时程分析中的TMD参数在振型分解反应谱法中的影响。 （5）研究了拱顶处安放的控制横向振动的TMD系统对结构的纵向和竖向地震反应的影响。 总体来说，以拱顶安放的TMD来减小拱桥横桥向地震响应是合理可行的。 |
| 作者： | 马骏 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 虞庐松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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