懸索橋吊索體系參數(shù)共振及TMD減振研究.pdf

1、懸索橋在風(fēng)荷載、車輛荷載等作用下，易發(fā)生吊索體系的大幅參數(shù)振動，并使得關(guān)鍵部位破壞失效。因此，有必要開展懸索橋吊索體系易發(fā)生的參數(shù)共振相關(guān)規(guī)律的研究，以及采取合理的減振措施以實現(xiàn)對吊索的大幅參數(shù)振動有效減振。本文在總結(jié)國內(nèi)外大跨橋梁拉索參激共振機理及相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，分別建立單根吊索、主梁-吊索以及主梁-吊索-主纜三種體系模型，推導(dǎo)其振動微分方程，利用四階龍格庫塔法對各種體系實現(xiàn)吊索大幅參數(shù)振動仿真及規(guī)律分析，在此基礎(chǔ)上采用TMD實現(xiàn)對

2、吊索體系參數(shù)振動的減振參數(shù)設(shè)計、影響因素及減振效果分析。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)建立單獨吊索體系模型，通過動力時程和掃頻分析，確認單根吊索分別在外激勵和吊索頻率之比為1∶1和1∶2時會發(fā)生主共振和參數(shù)共振，且均存在一定的頻帶寬度，參數(shù)共振的帶寬明顯寬于主共振帶寬;探討了吊索長度及吊索初始張拉力等因素對吊索主共振和參數(shù)共振的影響，發(fā)現(xiàn)索長越長參數(shù)共振幅值越大，初始張拉力對主共振的發(fā)生有一定延緩作用。
　　(2)建立吊索-

3、主梁體系學(xué)模型，通過動力時程和掃頻分析，確認了主梁-吊索分別在外激勵與主梁-吊索的頻率關(guān)系滿足1∶1∶1和2∶2∶1時會發(fā)生吊索主共振和參數(shù)共振，探究了外激勵幅值和頻率對吊索主共振和參數(shù)共振的影響規(guī)律。利用Den Hartog理論實現(xiàn)TMD的頻率比和阻尼比參數(shù)初步設(shè)計，并探討當(dāng)參數(shù)變化時的減振魯棒性能，進一步實現(xiàn)了TMD參數(shù)的優(yōu)化，確認了在主梁上安裝TMD時對吊索參數(shù)共振減振的有效性。
　　(3)建立了主梁-吊索-主纜自由振動動力