橋塔施工階段風(fēng)致振動控制分析.pdf

1、高聳結(jié)構(gòu)由于其高度高、重量輕、剛度小、外形細長，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各個工程領(lǐng)域。高聳結(jié)構(gòu)的外形決定了其容易在風(fēng)荷載的作用發(fā)生振動。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和工程技術(shù)水平的不斷進步，近幾年來，無數(shù)的高聳結(jié)構(gòu)拔地而起，而且日益向著更高、更輕、更柔的方向發(fā)展，使得其對風(fēng)荷載的敏感性增強，給高聳結(jié)構(gòu)的安全可靠性帶來了極大的威脅和考驗，因此對結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載作用下的振動控制研究就顯得尤為重要。本文依托于瓊州跨海大橋，對高聳鋼橋塔在風(fēng)荷載作用下的施工階段振動控

2、制進行了研究。具體的研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于有限元方法，采用Ansys搭建橋塔施工階段各工況的有限元模型，并通過Ansys模態(tài)分析模擬出橋塔各工況對應(yīng)的頻率，然后從Ansys中提取出相應(yīng)工況的整體剛度矩陣和整體質(zhì)量矩陣，通過Matlab軟件轉(zhuǎn)換成完整的矩陣形式，并驗證其準確性。
　　(2)根據(jù)Davenport風(fēng)速譜和30年重現(xiàn)期的最大風(fēng)速，模擬橋塔各高度處的脈動風(fēng)風(fēng)速，并根據(jù)風(fēng)速和規(guī)范計算脈動風(fēng)風(fēng)壓。對渦激力時程進行

3、傅里葉變換，計算橋塔各工況的旋渦脫落頻率，判斷橋塔各工況是否會發(fā)生渦激振動，并計算發(fā)生渦激振動的工況的共振區(qū)域。
　　(3)結(jié)合實際工程，基于橋塔各工況的整體剛度和質(zhì)量矩陣，以及數(shù)值模擬出的脈動風(fēng)風(fēng)壓和渦激力，利用Matlab軟件中的Simulink模塊進行數(shù)值模擬，分別模擬并分析調(diào)諧質(zhì)量阻尼器對橋塔施工階段各工況風(fēng)致振動控制的效果，
　　(4)利用磁流變彈性體來實現(xiàn)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的剛度和阻尼調(diào)節(jié)，采用Simulink模塊來