慣質(zhì)類調(diào)諧阻尼器對連續(xù)梁橋減震參數(shù)分析及性能研究.pdf

1、橋梁作為生命線工程的關(guān)鍵節(jié)點，一旦發(fā)生地震破壞將會帶來巨大的社會危害。在實際工程中，常通過采用阻尼器裝置吸收、耗散傳遞到主結(jié)構(gòu)上的地震能量，進而實現(xiàn)橋梁減震的目的。慣質(zhì)類調(diào)諧阻尼器(TIBD)是一類可以將裝置實際質(zhì)量放大千倍，利用慣性力和調(diào)諧效應(yīng)來實現(xiàn)橋梁減震的新型阻尼器裝置，調(diào)諧粘滯質(zhì)量阻尼器(TVMD)和調(diào)諧慣質(zhì)阻尼器(TID)均屬于該類新型阻尼器裝置。本文將以連續(xù)梁橋作為研究對象，分析上述兩種TIBD裝置的參數(shù)優(yōu)化及減震性能，主要

2、內(nèi)容如下:
　　(1)在已有連續(xù)梁橋建模方法的基礎(chǔ)上，將一座典型3跨連續(xù)梁橋簡化為雙自由度簡化模型和多自由度精細模型兩種不同精度的減震分析模型，為研究兩種TIBD裝置(TVMD、TID)對連續(xù)梁橋的減震性能提供模型基礎(chǔ)。以單自由度結(jié)構(gòu)為分析模型，分析了TVMD、TID的高效減震機理，將TIBD裝置的出力分為彈性力、阻尼力兩部分，并推導(dǎo)出兩種裝置彈性、阻尼出力時等效剛度和等效阻尼的計算公式。對比分析了TVMD、TID的等效彈性力、等

3、效阻尼力對減震性能的影響。
　　(2)從雙自由度簡化模型入手，以從外激勵輸入到結(jié)構(gòu)關(guān)鍵響應(yīng)的動力放大系數(shù)為評價指標(biāo)對阻尼器參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，分析研究了主結(jié)構(gòu)、阻尼器參數(shù)對減震性能的影響。然后從多自由度精細模型出發(fā)，基于順橋向、橫橋向兩種減震分析的典型狀態(tài)，采用基于H2性能的梯度法對阻尼器參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，并與傳統(tǒng)粘滯阻尼器的減震性能進行對比，研究TIBD裝置對于連續(xù)梁橋多階模態(tài)減震的高效性。研究表明，兩種TIBD裝置可實現(xiàn)對連續(xù)梁

4、橋單階、多階模態(tài)響應(yīng)的顯著減震效果。
　　(3)考慮阻尼器減震性能會受結(jié)構(gòu)動力特性的影響，分別建立墩高、跨徑不同的連續(xù)梁橋精細模型，分析墩高、跨徑等結(jié)構(gòu)因素對TIBD裝置高效減震性能的影響，研究表明，TIBD裝置對不同動力特性的連續(xù)梁橋均具有較好的減震效果，但減震性能會隨墩高、跨徑的增加而有所降低。最后建立一座典型5跨連續(xù)梁橋多自由度精細模型分析兩種TIBD裝置的減震性能，研究表明TIBD裝置對于5跨5連續(xù)梁橋同樣具有高效減震性能