橋塔施工階段風(fēng)致振動(dòng)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(xì)長(zhǎng)，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)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(dòng)。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和工程技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，近幾年來(lái)，無(wú)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(duì)風(fēng)荷載的敏感性增強(qiáng)，給高聳結(jié)構(gòu)的安全可靠性帶來(lái)了極大的威脅和考驗(yàn)，因此對(duì)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載作用下的振動(dòng)控制研究就顯得尤為重要。本文依托于瓊州跨海大橋，對(duì)高聳鋼橋塔在風(fēng)荷載作用下的施工階段振動(dòng)控

2、制進(jìn)行了研究。具體的研究?jī)?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(guò)Ansys模態(tài)分析模擬出橋塔各工況對(duì)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(guò)Matlab軟件轉(zhuǎn)換成完整的矩陣形式，并驗(yàn)證其準(zhǔn)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(dòng)風(fēng)風(fēng)速，并根據(jù)風(fēng)速和規(guī)范計(jì)算脈動(dòng)風(fēng)風(fēng)壓。對(duì)渦激力時(shí)程進(jìn)行

3、傅里葉變換，計(jì)算橋塔各工況的旋渦脫落頻率，判斷橋塔各工況是否會(huì)發(fā)生渦激振動(dòng)，并計(jì)算發(fā)生渦激振動(dòng)的工況的共振區(qū)域。
　　(3)結(jié)合實(shí)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(dòng)風(fēng)風(fēng)壓和渦激力，利用Matlab軟件中的Simulink模塊進(jìn)行數(shù)值模擬，分別模擬并分析調(diào)諧質(zhì)量阻尼器對(duì)橋塔施工階段各工況風(fēng)致振動(dòng)控制的效果，
　　(4)利用磁流變彈性體來(lái)實(shí)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(lái)