原文传递
基础激励下桥梁斜拉索振动分析与控制
| 论文题名： | 基础激励下桥梁斜拉索振动分析与控制 |
| 关键词： | 斜拉桥;基础激励;控制措施;磁流变阻尼器;振动响应 |
| 摘要： | 斜拉索是斜拉桥中的主要承重结构，它具有阻尼小、柔度大、质量轻的特点，极易在地震激励、风致激励和动载激励等作用下产生大幅振动，影响桥梁结构的安全、使用性能与寿命，因而有必要对拉索的振动采取一定的控制措施。当荷载作用于桥梁结构时，桥面和桥塔会按一定频率振动，而拉索的两端分别与桥面和桥塔相连，因而桥面和桥塔的振动为拉索施加了运动的边界条件，带来一定的基础激励。通过分析基础激励作用下拉索的振动机理可以在实践中避免并减小拉索的大幅振动，防止桥梁结构的破坏。在拉索近锚固端安装阻尼器可以提高拉索系统的等效阻尼比，消耗外界的输入的能量，有效控制拉索的振动。其中，磁流变阻尼器是由智能材料组成的可调参数阻尼器，通过调节外加的直流电压来选取不同的阻尼系数，从而很好地控制桥梁斜拉索的大幅振动，在土木工程中具有广泛的应用前景。 本文运用有限元软件ANSYS建立了斜拉桥（深圳湾公路大桥）的力学模型，通过对其进行仿真模拟，得出了斜拉桥在地震、车辆、风等荷载作用下桥面及桥塔上最长拉索锚固点的振动响应，将比较得出的最不利荷载施加于单根斜拉索上，从而更加真实地模拟了斜拉索在基础激励下的振动反应特性，并在此基础上研究了斜拉索的谐波共振和参数共振这两种大幅振动，讨论了各种内部和外部因素对以上两种拉索共振的影响。其中的影响参数包括：位移激励幅值、初始索力、模态阻尼比及拉索倾角。最后，本文通过模拟斜拉索与磁流变阻尼器共同组成的振动控制系统，介绍了磁流变阻尼器的工作原理及力学模型，研究了其对拉索的振动控制机理及特性，进一步探讨了阻尼力大小、阻尼器位置、激振力幅值及初始索力等相关参数对振动控制系统减振效果的影响，通过优化相关参数，可以使磁流变阻尼器达到最优的减振效果。 |
| 作者： | 付英 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 刘红军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
