天興洲大橋列車(chē)制動(dòng)及地震反應(yīng)的被動(dòng)控制.pdf

1、天興洲公鐵兩用斜拉橋?qū)儆诮煌ㄟ\(yùn)輸?shù)臉屑~工程，投資大，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著重大影響。大橋采用主梁縱飄的結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)體系能夠減小荷載作用下橋塔的內(nèi)力，但也增加了主梁的縱向位移。地震會(huì)對(duì)橋梁遭成破壞，引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中地震作用是首先考慮的因素；另外由于大橋鐵路路面采用雙向四車(chē)道，列車(chē)制動(dòng)荷載數(shù)值大，列車(chē)制動(dòng)力對(duì)大跨度斜拉橋主梁作用也不容忽視。為了使結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)地震和列車(chē)制動(dòng)力作用下主梁的位移反應(yīng)進(jìn)行控制。

2、粘滯阻尼器是一種不增加結(jié)構(gòu)的剛度，不限制主梁在溫度作用下的自由變形的較為理想的大跨度橋梁減震裝置。本文研究了粘滯阻尼器對(duì)天興洲公鐵兩用斜拉橋主梁列車(chē)制動(dòng)和地震反應(yīng)的控制效果，并利用準(zhǔn)最優(yōu)算法優(yōu)化了粘滯阻尼器的阻尼參數(shù)。主要做了以下工作： (1)本文根據(jù)國(guó)內(nèi)已有的列車(chē)制動(dòng)力模型，介紹了對(duì)列車(chē)制動(dòng)力仿真程序?qū)崿F(xiàn)的技術(shù)。文中利用過(guò)渡剛度的方法處理非線性車(chē)鉤力模型的拐點(diǎn)問(wèn)題，并通過(guò)有限元的方法求解列車(chē)制動(dòng)反應(yīng)方程組，得到了滿足工程應(yīng)用的

3、列車(chē)制動(dòng)力時(shí)程曲線。 (2)建立天興洲大橋三維有限元模型并對(duì)大橋進(jìn)行了模態(tài)分析，考察天興洲大橋主梁在列車(chē)制動(dòng)和地震作用下的位移、速度響應(yīng)。在橋塔橫梁上設(shè)置8個(gè)粘滯阻尼器，研究了粘滯阻尼器對(duì)主梁列車(chē)制動(dòng)及地震反應(yīng)的控制效果。 (3)對(duì)粘滯阻尼器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。利用最小范數(shù)法和最小誤差激勵(lì)法求得了與主動(dòng)控制效果盡量等效的粘滯阻尼器準(zhǔn)最優(yōu)參數(shù)，并對(duì)控制力與主梁縱向位移的權(quán)系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使粘滯阻尼器產(chǎn)生的控制力和主梁的縱向位移都