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桥梁风致振动三向控制及间断型控制理论研究
| 论文题名： | 桥梁风致振动三向控制及间断型控制理论研究 |
| 关键词： | 三向控制;桥梁抗风;桥梁风致振动;间断型控制;悬索桥;临界风速;抖振响应 |
| 摘要： | 1940年，刚建成4个月的塔科马悬索桥在8级大风的作用下发生强烈风致振动而坍塌，这一事故引起了桥梁工程师们的极大关注，人们也逐渐认识到风的作用不仅仅是静力作用，并由此提出了桥梁风致振动的问题。桥梁风工程就是在此基础上发展起来的。桥梁风工程主要研究在风场条件下桥梁结构的静力效应和动力响应，为桥梁的设计和施工提供技术支持。 颤振、驰振、抖振与涡激振动都是桥梁风致振动的四种主要形态，本课题旨在采用连续型TMD或间断型TMD提高桥梁结构颤振临界风速，减小桥梁结构动力响应，对桥梁竖向、横向和扭转三个方向的振动进行控制，其力学原理是在主梁结构上安装附加的具有一定质量的振动系统，当桥梁振动时，附加振动系统起吸振耗能的作用从而达到预定目的。连续型TMD就是沿全桥都布置TMD，毫无疑问，只要TMD参数合理，连续型TMD对桥梁结构有很好的效果。间断型TMD考虑到经济问题，TMD有针对性地布置在桥梁结构合适的位置，如桥梁跨中位置，因此间断型适用范围更广，布置更为灵活。 本论文以某长江公路斜拉桥为背景，我们在湖南大学风洞试验室做了节段模型试验，包括无控制状态下和有TMD控制状态下的风洞试验，并采用ANSYS计算软件对桥梁结构进行模拟计算，试验数据和计算结果显示： (1)间断型TMD能提高桥梁结构的颤振临界风速，当TMD布置在桥梁跨中时，或桥梁跨中一段距离时，桥梁颤振临界风速明显提高； (2)对桥梁风致抖振响应，间断型TMD也有很明显的控制效果； (3)间断型TMD布置较为灵活，能根据不同的需要，不同的经济条件，按照要求对桥梁结构进行针对性较强的控制。 本论文提出了相应于新控制措施的理论和计算方法，经过风洞试验和软件模拟，结果表明，间断型TMD能明显提高桥梁结构的颤振临界风速，减小桥梁的风致抖振响应。 |
| 作者： | 赵勇 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 徐家云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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