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人行桥TMD半主动控制试验研究
| 论文题名： | 人行桥TMD半主动控制试验研究 |
| 关键词： | 人行桥;变刚度调谐质量阻尼器;模型试验;振动控制 |
| 摘要： | 随着科学技术的高速发展，以及人们生活水平的不断提高，人们对交通方式的选择越来越多，这给交通带来了前所未有的通畅压力，为了确保人车的安全及畅通，城市人行桥得到了高速发展。然而，现代人行桥在高强材料、结构体系创新以及工艺水平不断提高的情况下，正朝着大跨、轻质、纤细而柔软的方向发展，变得越来越轻柔、大跨、低阻尼化，频率接近于人行走的频率，由此而引发了一系列人行桥的振动问题。对于大跨、轻柔的人行桥，桥上人群的大幅变化通常会引起人行桥频率的改变，以致人行桥在不同人群下引发不同频率状态下的共振。传统TMD在人群大幅变化下，减振控制效果明显减弱，深入研究由于人群大幅变化而引起人行桥振动的控制成为亟需解决的问题。为此，本文从试验的角度研究了变刚度TMD在人行桥模型由于桥面质量的改变而引发桥梁模态频率改变的振动控制问题，其主要研究工作如下： 1、结合传统TMD的工作原理，探讨了常规TMD的动力特性，并基于Matlab遗传算法建立了考虑主系统阻尼的有阻尼TMD参数优化模型，同时利用Matlab遗传算法研究了考虑主系统阻尼的有阻尼TMD振动控制的最优化设计问题。 2、提出变刚度TMD和变质量TMD对结构实施半主动控制的设计思想，同时利用Matlab遗传算法分别对变刚度TMD和变质量TMD的参数优化问题作了相关的理论研究，得出了变刚度TMD和变质量TMD对结构振动控制的实用设计方法，并设计了变刚度TMD。 3、基于变刚度TMD工作原理的可行性，建立了人行桥模型-变刚度TMD-Dspace控制系统，并试验研究了变刚度TMD对人行桥模型的振动控制效果，从试验的角度得出了变刚度TMD对结构实施减振控制的可行性；接着，利用有限元技术对试验模型进行了相应的仿真分析。 4、总结本文研究成果，提出工程应用中变刚度TMD优化设计方法。 |
| 作者： | 周小波 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 禹见达 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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