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梁式TMD系统对斜拉桥的振动控制研究
| 论文题名： | 梁式TMD系统对斜拉桥的振动控制研究 |
| 关键词： | 梁式TMD系统;桥梁振动;斜拉桥;动力吸振器;主动控制;参数优化 |
| 摘要： | 随着交通事业和物流事业的发展，大跨度桥梁在实际生产生活中得到了广泛应用，桥梁的振动控制研究显得越来越重要。桥梁振动控制在抵抗自然灾害、保证人民生命财产安全、延长桥梁寿命、提高交通运输速度方面都具有广泛而深远的意义。 本文在查阅国内外相关资料的基础上，设计了一种由质量块和具有一定刚度、阻尼的梁组成的梁式TMD系统，并得到其力学简化模型。建立了附加梁式TMD系统简支梁在移动荷载和分布荷载激励作用下的动力学方程，通过振型叠加法得到简支梁跨中1/2处的振型幅值函数。引入TMD与主结构质量之比、阻尼比、控制频率比，通过算例得到跨中时间历程曲线、阻尼比-振幅曲线、TMD控制频率比-振幅曲线、TMD质量比-振幅曲线。通过一系列的动力分析计算，为结构的TMD主动控制和梁式TMD的结构参数优化提供良好的理论依据。 以某一大跨度双塔双索面混凝土斜拉桥为工程背景，运用ANSYS软件建立桥梁结构静动力有限元分析模型。对该斜拉桥分别进行模态分析和动荷载响应分析，研究大跨度斜拉桥动力特性及移动荷载和均布荷载作用下的动力响应特性。以位移为控制目标，计算验证MTMD系统对斜拉桥的减振控制的有效性。 本文提出在传统动力吸振器的基础上增加一个主动作动装置组成主动式动力吸振器，从能量角度分析了其工作原理，推导出系统的振动响应和主动控制系数表达式。通过算例，分别绘出了主动控制系数、主动控制力、结构物振幅与外激励频率之间的关系曲线。得到主动控制力的能量转移系数越大，振动控制效果越明显的结论，为主动式动力吸振器参数优化提供参考。 |
| 作者： | 马傲玲 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 陈自力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南林业科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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