調(diào)諧質(zhì)量阻尼器在拉索減振中的試驗研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，我國的橋梁設(shè)計和施工水平也逐漸躋身到世界先進行列，尤其改革開放后，我國陸續(xù)出現(xiàn)了一大批造型優(yōu)美、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、跨越能力強的大型橋梁，其中以超大型的懸索橋和斜拉橋最具代表性。超大型的懸索橋和斜拉橋不僅設(shè)計施工困難，其后期運營維護也存在諸多問題，斜拉索是斜拉橋和懸索橋的主要受力構(gòu)件，由于拉索的質(zhì)量輕、抗彎剛度小、阻尼小，所以極易受到風荷載、雨荷載、汽車荷載的激勵產(chǎn)生不同形式的振動，拉索長時間大幅度的振動會造成拉索錨固

2、端疲勞破壞，主梁結(jié)構(gòu)振幅過大影響汽車行駛的舒適性。為了控制拉索振動，通常采用的方法有在結(jié)構(gòu)中加入合適的阻尼器、采用空氣動力學的設(shè)計方法改變索表面形式、在結(jié)構(gòu)中添加輔助索等，這些方法雖然在一定程度上可以緩解拉索的振動，但是也存在諸多局限性。
　　調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（以下簡稱TMD）作為一種較成熟的被動控制技術(shù)，在高層建筑和大跨度橋梁主梁上早已得到了廣泛的應(yīng)用，目前世界上許多著名的大型高層結(jié)構(gòu)采用多個調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（MTMD）作為結(jié)構(gòu)抗振

3、設(shè)計方法。
　　TMD在抑制拉索振動方面具有很多顯著優(yōu)勢，比如不需要外部控制設(shè)備、安裝位置不受限制、安裝方便、維修維護成本低等，這些都有利于TMD早日應(yīng)用到拉索抗振上。當然目前TMD應(yīng)用到拉索上還存在一些困難，比如TMD的具體結(jié)構(gòu)形式、TMD的參數(shù)配置依據(jù)等，這些都是工程技術(shù)人員亟待解決的問題。在這一背景下，對TMD進行理論分析、有限元仿真模擬和試驗研究具有極強的工程實踐意義，本課題在對國內(nèi)外相關(guān)文獻做了大量調(diào)研的基礎(chǔ)上做了如下工

4、作：
　　1.了解TMD的吸振原理和數(shù)學方法推導(dǎo)拉索-TMD系統(tǒng)耦合振動的方法。
　　2.運用有限元仿真的方法，設(shè)計了幾種不同的TMD形式，并對他們進行了相應(yīng)的參數(shù)分析，通過對數(shù)據(jù)的匯總分析，找到了TMD參數(shù)與拉索阻尼比的規(guī)律性結(jié)論，為下一步的試驗提供指導(dǎo)意見。
　　3.在有限元模擬結(jié)果的指導(dǎo)下，設(shè)計了一種可供試驗研究的TMD模型，借助現(xiàn)有的試驗設(shè)備完成了單個TMD的試驗研究，通過對試驗數(shù)據(jù)的后期處理，找到了TMD參數(shù)