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原文传递桥塔施工阶段风致振动控制分析

论文题名：	桥塔施工阶段风致振动控制分析
关键词：	调谐质量阻尼器;高耸结构;桥塔施工阶段;风致振动控制;磁流变弹性体
摘要：	高耸结构由于其高度高、重量轻、刚度小、外形细长，已经被广泛地应用于各个工程领域。高耸结构的外形决定了其容易在风荷载的作用发生振动。随着经济的高速发展和工程技术水平的不断进步，近几年来，无数的高耸结构拔地而起，而且日益向着更高、更轻、更柔的方向发展，使得其对风荷载的敏感性增强，给高耸结构的安全可靠性带来了极大的威胁和考验，因此对结构风荷载作用下的振动控制研究就显得尤为重要。本文依托于琼州跨海大桥，对高耸钢桥塔在风荷载作用下的施工阶段振动控制进行了研究。具体的研究内容如下: 　　(1)基于有限元方法，采用Ansys搭建桥塔施工阶段各工况的有限元模型，并通过Ansys模态分析模拟出桥塔各工况对应的频率，然后从Ansys中提取出相应工况的整体刚度矩阵和整体质量矩阵，通过Matlab软件转换成完整的矩阵形式，并验证其准确性。　　(2)根据Davenport风速谱和30年重现期的最大风速，模拟桥塔各高度处的脉动风风速，并根据风速和规范计算脉动风风压。对涡激力时程进行傅里叶变换，计算桥塔各工况的旋涡脱落频率，判断桥塔各工况是否会发生涡激振动，并计算发生涡激振动的工况的共振区域。　　(3)结合实际工程，基于桥塔各工况的整体刚度和质量矩阵，以及数值模拟出的脉动风风压和涡激力，利用Matlab软件中的Simulink模块进行数值模拟，分别模拟并分析调谐质量阻尼器对桥塔施工阶段各工况风致振动控制的效果，　　(4)利用磁流变弹性体来实现调谐质量阻尼器的刚度和阻尼调节，采用Simulink模块来模拟和分析磁流变弹性体对高耸桥塔各施工工况涡激振动和脉动风振动的控制的效果。
作者：	张成鹏
专业：	结构工程
导师：	李芦钰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文