基于斜拉橋減震的ATMD和傳感器配置優(yōu)化研究.pdf

1、斜拉橋在地震荷載作用下易出現(xiàn)多模態(tài)參與的大幅振動，并在關(guān)鍵部位產(chǎn)生較大的內(nèi)力而使結(jié)構(gòu)破壞失效。在加強(qiáng)斜拉橋的抗震設(shè)計(jì)外，宜采取減震措施，如ATMD(active tuned mass damper)減震。本文針對斜拉橋減震設(shè)計(jì)中的ATMD及加速度傳感器的安裝位置和數(shù)量問題，開展配置優(yōu)化方法研究。主要研究工作如下:
　　(1)在建立地震荷載作用下斜拉橋與ATMD組合系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，基于模態(tài)坐標(biāo)表示的H2范數(shù)、H∞范數(shù)和Hankel

2、范數(shù)，建立包括外界激勵影響的分別針對ATMD和加速度傳感器配置優(yōu)化的范數(shù)指標(biāo);推導(dǎo)ATMD對結(jié)構(gòu)的共振激振模型，考慮ATMD和加速度傳感器的動力性能并對配置指標(biāo)進(jìn)行修正，建立能夠以開環(huán)方式有效實(shí)現(xiàn)ATMD和加速度傳感器關(guān)于安裝位置和數(shù)量的配置優(yōu)化方法。
　　(2)以某大跨斜拉橋施工和成橋階段減震為例，建立斜拉橋模型，考慮在豎橋向和橫橋向地震激勵下，基于三種范數(shù)指標(biāo)利用Matlab仿真計(jì)算定量分析ATMD和加速度傳感器優(yōu)化位置和數(shù)量