原文传递
人行桥TMD半主动控制理论研究
| 论文题名： | 人行桥TMD半主动控制理论研究 |
| 关键词： | 人行桥;竖向振动;固有振动频率;半主动控制;参数优化;最优控制 |
| 摘要： | 在我国交通事业突飞猛进的形势下，各种人行桥的建设得到了迅速发展，随着新的人行桥结构形式（如斜拉人行桥、悬索人行桥）和新材料(如高强钢、纤维增强塑料(FRP))在人行桥中的应用，人行桥正在向大跨、轻型方向发展，国内许多大中城市建造的人行桥跨度也由过去的20m左右发展到50～60m。对大跨度、轻柔型的人行桥，桥上质量的变化会使人行桥振动频率发生变化，最终导致人行桥在不同质量作用下，发生不同频率的共振。本文研究的对象为固有振动频率在使用过程中发生变化的人行桥，理论上实现了对此类人行桥竖向振动的TMD半主动控制。主要研究内容如下: 1.对人行桥试验模型进行了数据的采集与分析，详细介绍了试验模型以及实验过程，并对信号分析过程中FFT变换的物理意义进行了阐述。分析了人行桥模型在桥上人数改变的情况下，其固有振动频率发生变化情况。 2.以人行桥调谐质量阻尼器被动控制为前提，得到了以下两种情况下的最优控制的控制参数，即考虑主结构频率不变和发生变化的情况。并对比分析了两种控制参数下被动控制效果。从理论上获得了适合主结构频率变化的被动TMD控制最优参数。 3.分析了人行桥在质量发生改变的情况下，采取TMD半主动控制时结构在频域的振动特性，并分别讨论了TMD各个参数变化对控制效果的影响，并与被动控制进行了对照分析;利用Wilson—θ法对人行桥进行了振动数值仿真分析，在时域内得到了人行桥以及TMD半主动控制下的位移、速度以及加速的时程振动特性;通过时域仿真和频率两个方面理论仿真分析，验证了改变质量的TMD半主动控制的有效性和可行性。 4.提出了简易的TMD控制装置，并阐述的了该装置各个部分的作用及参数确定方法，从理论上仿真分析了人行桥TMD半主动控制的效果，并对控制质量块和信号TMD选择、布置进行了详细的说明。并对今后要做的工作做了展望，为将来进一步的研究奠定了理论的基础。 |
| 作者： | 李东 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 禹见达 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
