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多TMD对斜拉桥减震设计与效果分析研究
| 论文题名： | 多TMD对斜拉桥减震设计与效果分析研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;减震设计;密频结构;参数优化;地震荷载 |
| 摘要： | 大跨度斜拉桥作为大型的复杂空间结构，具有柔性大、阻尼低的特点，容易在动力荷载的作用下发生振动。特别在地震荷载作用下，会容易造成上部结构的大幅振动并在关键部位产生大的内力，从而导致结构破坏失效。因此，斜拉桥的抗震设计尤为重要。本文在总结国内外结构振动控制及斜拉桥减震的基础上，探讨了结构振动控制技术中分布式多个调谐质量阻尼器(Multi-TMDs)对斜拉桥的减震设计和效果分析，主要研究工作如下： 1．研究TMD的参数优化问题。分别探讨了以动力放大系数为性能目标函数的传统TMD优化方法，以及基于现代控制理论以系统传递函数的H2/H∞范数为目标函数的H2/H∞优化设计方法，并将这三种优化方法的计算过程通过Matlab程序实现。 2．以一个简单三层框架结构为例，进行分布式多个TMD的优化设计和控制。分别针对非密频结构和密频结构，分析探讨不同TMD优化方法对结构地震响应的减震效果，最后得出，基于H2/H∞方法的多个TMD优化方法对密频结构的减震效果更好。 3．分别针对斜拉桥施工状态以及成桥状态，建立了用于控制设计的结构模型，对斜拉桥结构动力特性和地震响应特征进行分析，并针对结构响应主要贡献振型实现了分布式多个TMD的优化设计和减震效果分析。对施工阶段斜拉桥以及成桥状态不同激励时仿真计算，并评价多TMD的减震效果。分析结果显示，分布式多个TMD有效地减小了大跨度斜拉桥的地震响应。 |
| 作者： | 师少辉 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 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： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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