原文传递
斜拉桥地震响应分析与MTMD减震控制研究
| 论文题名： | 斜拉桥地震响应分析与MTMD减震控制研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;地震响应;结构控制技术;纵向地震波;横向地震波;主结构动力参数;多振型控制 |
| 摘要： | 现代大跨斜拉桥是桥梁中最具竞争力的桥型之一。随着桥梁跨度、桥面柔性和构造复杂性的增加，斜拉桥的抗震研究已经成为桥梁工程界最关心、最具有挑战性的课题之一。传统的桥梁抗震方法是利用结构自身的能力来耗散振动能量，随着桥梁跨度的不断加大。人们开始考虑采用结构控制技术来降低大跨斜拉桥的地震响应。调谐减震被动控制具有机理明确，可靠性好，易于实现等优点，在结构抗震控制研究领域受到广泛地重视。 本文以某国外新建斜拉桥为工程背景，基于ANSYS建立了三维有限元分析模型，在考虑几何非线性，行波效应影响的基础上，对斜拉桥的地震响应规律进行了动态时程分析，并进一步对大跨斜拉桥的MTMD减震控制进行了较深入的研究，分别研究了不同的MTMD参数、布设位置、控制振型的阶数对斜拉桥减震效果的影响。从中得出一些有价值的结论： 由于纵向或横向地面运动的反对称性，一维地震波沿桥纵向或横向输入时，将更多的激起反对称振型，塔的纵向弯曲、横向弯曲多为同向。纵向地震波主要激发结构竖直平面内的反应，横向地震波主要激发结构竖直平面外的反应。某一方向的地震波只会引起结构沿该方向位移、内力较大的反应。考虑行波效应时，面内将激起更多的正对称振型。波速越低，行波效应产生的影响越大。而且不同的结构位置、不同的响应量，行波效应的影响规律和影响程度是不同的。 MTMD的减震能力的大小决定于MTMD本身的参数、主结构动力参数以及地震激励特性。MTMD的总质量保持一定时，随TMD数量的增加，MTMD减振效果虽有所提高，但仅依靠增加数量并不能有效的提高控制效果。随着MTMD控制频带的加宽，大跨斜拉桥地震响应控制的鲁棒性将会增强，但减震效果会有所降低。行波效应对结构减震效果影响显著，在不同的结构部位，引起的变化也不同。行波波速越低，减震效果越差。MTMD多振型控制的减震效果要好于单振型控制。 |
| 作者： | 唐兴国 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 钟铁毅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
