原文传递
耗能减振装置振动控制参数设计方法及试验
| 论文题名： | 耗能减振装置振动控制参数设计方法及试验 |
| 关键词： | 输电塔;人行天桥;粘弹性阻尼器;调谐质量阻尼器;被动控制;吸能减振;参数设计 |
| 摘要： | 粘弹性阻尼器及调谐质量阻尼器(Tuned mass dampers,TMD)是两类典型的被动耗能/吸能减振装置。1000kV特高压输电线路是我国正在建设的电压等级最高的输电线路,其输电塔塔体高,柔度较大,风振响应明显,会引起输电线路安全性问题;而城市人行桥在人群荷载作用下容易发生共振而引起舒适性问题。本文主要研究适应这两类工程结构各自结构及振动特点的控制方法及其参数设计问题。主要内容及结果如下: (1)首先回顾了结构振动控制技术及其基本理论,明确了1000kV特高压输电塔及人行桥的结构及振动特点,给出了这两类结构在减振研究方面存在的不足,提出了本文的研究背景及意义。 (2)建立了粘弹性阻尼器.支撑杆组件的简化力学模型,并以此得到了组件的等效刚度及等效阻尼。在此基础上,在输电塔主钢管节段附加粘弹性阻尼器-支撑杆组件,推导了输电塔塔段附加模态阻尼比最大时的阻尼器参数及支撑杆刚度最优参数设置,为整塔的粘弹性阻尼器参数设计方法奠定了基础。通过对粘弹性阻尼器的类比分析,得到粘滞阻尼器的最优参数设计准则,发现在相同支撑杆刚度条件下粘滞阻尼器提供的附加模态阻尼比总比粘弹性阻尼器相应值要大。 (3)提出了输电塔设置粘弹性阻尼器的最优参数设计方法。首先应用模态应变能分析获得了一阶弯曲模态的模态应变能分布规律,并将阻尼器安装在主塔柱最大轴向位移处。然后应用(2)得到的最优参数设置,对设置粘弹性阻尼器后的输电塔一阶弯曲模态阻尼比进行了分析,验证了参数设置的有效性及正确性。最后,对输电塔设置粘弹性阻尼器前后的输电塔风振响应进行了分析,验证了减振效果。 (4)介绍调谐质量阻尼器的工作原理以及在人行天桥振动控制中的应用,对某一城市人行桥进行了调谐质量阻尼器现场试验研究,现场测试了天桥安装TMD前后的模态阻尼比。结果表明TMD有效地提高了一阶模态的阻尼比。 |
| 作者： | 何玉柱 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 华旭刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
