橋梁風致振動三向控制及連續(xù)型控制理論研究.pdf

1、隨著大跨橋梁建設的飛速發(fā)展，橋梁的抗風問題日益引人關注。傳統(tǒng)的抗風方法和措施已不能滿足設計的需要，采取適當?shù)目刂拼胧﹣砜刂茦蛄旱娘L致振動已經(jīng)必不可少。
　　 本文提出的能同時控制橋梁豎向、橫向、扭轉(zhuǎn)振動的三向控制器，沿全橋主跨連續(xù)布置，毫無疑問，只要TMD參數(shù)合理，連續(xù)型TMD對橋梁結(jié)構(gòu)有很好的效果。采用大跨橋梁多模態(tài)耦合顫抖振被動控制理論進行橋梁風致振動的分析，但是關于控制器參數(shù)的優(yōu)化只能采用數(shù)值分析的方法進行，即采用全模態(tài)顫

2、振分析模型和頻域分析算法。通過阻尼特征值分析，可確定風-橋耦合系統(tǒng)的各個復特征值，其中特征值的實部為阻尼而其虛部則為阻尼振動頻率。
　　 最后，以某大跨斜拉橋梁為實際工程背景，建立了全橋的有限元模型，并將三向控制器沿主梁連續(xù)布置，通過對未安裝控制器和安裝不同參數(shù)控制器的橋梁有限元進行了對比分析計算，對三向連續(xù)型控制器控制風致振動的性能作出評價。試驗數(shù)據(jù)和結(jié)果顯示：
　　 (1)相比無控狀態(tài)下的橋梁結(jié)構(gòu)的顫振臨界風速，帶有

3、連續(xù)型控制器的橋梁顫振風速能得到顯著提高；
　　 (2)本文提出的連續(xù)型三向控制器，相比常見的兩向控制器(豎向和橫向)，能夠抑制橋梁的扭轉(zhuǎn)振動，尤其是針對p-k截面式橋梁，能有效抑制橋梁扭轉(zhuǎn)；
　　 (3)通過對TMD控制參數(shù)的優(yōu)化，驗證了連續(xù)型TMD對提高橋梁顫振臨界風速和橋梁顫振穩(wěn)定性的作用，為今后三向控制器運用于實際工程打下基礎；
　　 (4)基于ANSYS的頻域分析算法，分析了復模態(tài)隨風速的變化過程，有利