大跨斜拉橋側(cè)向抖振分析及振動控制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代高強材料和施工技術(shù)的發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)正朝著大跨、輕柔的方向發(fā)展，因而風對橋梁的作用就愈加顯著。紊流風會誘發(fā)橋梁結(jié)構(gòu)的抖振響應，過大的抖振響應會危及行車和行人的舒適和安全。因此，正確分析橋梁的抖振響應以及使用經(jīng)濟有效的減振措施來降低其風致振動幅值成為橋梁工程的主要問題之一。國內(nèi)外關(guān)于橋梁豎向抖振研究的文獻較多，而有關(guān)側(cè)向抖振的研究較為少見。本文主要研究內(nèi)容分以下幾個部分： (1)利用ANSYS8.0軟件，建立了山東濱州黃河公

2、路大橋的三維空間有限元模型，并分析了該橋的動力特性，這是進行抖振響應時程分析的基礎。 (2)在已有的關(guān)于橋梁抗風研究的成果上，利用混合自回歸模型來模擬橋梁脈動風荷載，并進行了自激力的時域化處理；利用ANSYS進行數(shù)值模擬，對斜拉橋橋面?zhèn)认蚨墩耥憫M行了詳細分析。分析表明，橋面?zhèn)认蚨墩裎灰?、加速度都不可忽視，需要采取必要的減振措施。 (3)提出了在橋塔與橋面主梁之間設置與橋面縱軸成45°的粘滯阻尼器(VD)來進行減振分析。

3、分五種工況進行計算，結(jié)果表明，粘滯阻尼系數(shù)增大，減振效果開始顯著增大，最后趨于平緩，存在一個經(jīng)濟合理的最優(yōu)值。在這種粘滯阻尼器的作用下，橋面位移、加速度均顯著減小，且結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力增加不明顯。 (4)在橋面跨中處設置調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)來減輕橋面?zhèn)认蚨墩?。?jīng)過對TMD的參數(shù)設計和計算分析表明，這種控制方案可以有效地減小橋面位移，但對加速度的減振效果不明顯，并且TMD的相對位移較大，橋面主梁內(nèi)力也增加很多。為了取得更好的減振效