原文传递
斜拉索-横向动力单元系统模态特性和减振研究
| 论文题名： | 斜拉索-横向动力单元系统模态特性和减振研究 |
| 关键词： | 斜拉索;单元系统;模态特性;阻尼器;任意位置;特征方程;三单元;减振措施;系统分析理论;辅助索;拉索减振;大跨度斜拉桥;传递函数法;阻尼系数;研究成果;试验结果;动力单元;高阻尼;阻尼特性;振动问题 |
| 摘要： | 随着斜拉桥跨度的增加，斜拉索的长度也不断增大，其振动问题更加突出。仅采用气动和索端阻尼器措施已难以满足斜拉索的减振要求，辅助索减振措施将成为大跨度斜拉桥超长斜拉索减振措施的重要选择。 本文针对斜拉索减振措施，首先建立了拉索-任意位置、任意数目横向动力单元系统分析理论，然后运用该理论建立了拉索-三单元Maxwell阻尼器系统的特征方程，最后分析了三单元Maxwell阻尼器位于拉索任意位置时的系统模态特性。由于三单元Maxwell阻尼器既可模拟实际阻尼器，亦可模拟高阻尼辅助索，因此本研究成果为大跨度斜拉桥拉索的减振措施设计提供了理论基础和方法。 本文的主要研究成果包括： （1）拉索-任意位置及数目横向单元系统分析理论 基于张紧弦假定，运用传递函数法推导了拉索-任意位置、任意数目横向单元系统的特征方程。将拉索和横向单元分别作为不同的模块分析，最后集成得到系统特征方程。 拉索-任意位置、任意数目横向单元系统的特征方程是分析拉索减振问题的基础理论。该传递函数法特征方程不再局限于某一特定的横向动力单元，而是适用于多种横向单元或其组合，比如弹簧、阻尼器和集中质量及其构成的各种线性组合。同时亦可用于斜拉索和辅助索构成的索网系统。 （2）横向三单元Maxwell阻尼器位于拉索任意位置时的系统模态特性 三单元Maxwell阻尼器模型既可适用于分析阻尼器减振措施也可适用于分析辅助索减振措施，只是对串、并联刚度的解释角度有所不同。 首先运用拉索-任意位置及数目横向单元系统分析理论建立了拉索-三单元Maxwell阻尼器系统的特征方程，考虑到斜拉索利用刚性辅助索及高阻尼辅助索的减振问题，运用数值方法分析了三单元Maxwell阻尼器在拉索任意位置时，系统的频率和阻尼特性，并分析了阻尼系数、并联刚度和串联柔度对系统动力特性的影响，得到了三单元Maxwell阻尼器位于拉索任意位置时最优阻尼系数。通过理论分析结果与索网结构的模型试验结果比较表明，试验结果在趋势上与数值分析相符。 |
| 作者： | 周亚刚 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 仲政 |
| 授予学位： | 博士后 |
| 授予学位单位： | 同济大学(上海) |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
