變阻尼器在橋梁減振中的應(yīng)用.pdf

1、橋梁作為交通樞紐及生命線(xiàn)工程,是交通干線(xiàn)的重要組成部分,是國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。而在我國(guó)的高速公路中，最為普遍使用的橋型有簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋及剛構(gòu)橋。而這些橋梁在正常服役過(guò)程中，由于外界環(huán)境諸如車(chē)輛超速超載的作用、突發(fā)地震作用導(dǎo)致了橋梁常處于非正常的受力狀態(tài)，對(duì)這些給橋梁結(jié)構(gòu)造成了不同程度的損害，縮短了橋梁的服役年限。地震作為一種破壞力巨大而又難以預(yù)測(cè)的自然災(zāi)害，由于其隨機(jī)性和突發(fā)性，往往對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生災(zāi)難性損壞，帶來(lái)巨大的生命及財(cái)

2、產(chǎn)損失。而我國(guó)是世界上的多震國(guó)家之一，如何確保地震作用下結(jié)構(gòu)的安全性,始終是橋梁發(fā)展中的重要問(wèn)題。在超載超速車(chē)輛、地震這些不可抗力作用下，外加上環(huán)境因素的影響，這些導(dǎo)致橋梁的性能有所降低，甚至出現(xiàn)一定的損傷。傳統(tǒng)的加固方法可以對(duì)橋梁起到一定的保護(hù)作用，但只能作為一種被動(dòng)處理方式，且施工復(fù)雜。在橋梁中安裝變阻尼器裝置來(lái)增加結(jié)構(gòu)剛度，減小橋梁振動(dòng)，能有效的減少由于橋梁動(dòng)響應(yīng)過(guò)大造成的損傷，增強(qiáng)行車(chē)舒適度，且安裝方便。
　　本文基于結(jié)構(gòu)

3、振動(dòng)控制的理論，以水平地震力和車(chē)輛荷載為考慮荷載，將主動(dòng)變阻尼裝置應(yīng)用到橋梁的減振控制中，采用最常用的三種控制算法，運(yùn)用MATLAB軟件仿真分析了EI-Centro地震波對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。得出了變阻尼器裝置在橋梁工程運(yùn)用中的一些規(guī)律。
　　(1)簡(jiǎn)介空間梁系有限元分析方法,闡述了利用空間梁?jiǎn)卧⒔Y(jié)構(gòu)有限元模型基本理論；然后建立墩梁模型，并運(yùn)用三種控制算法對(duì)其進(jìn)行動(dòng)響應(yīng)分析，比較了這三種控制算法的優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)了橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的基

4、本理論和方法。
　　(2)分析了車(chē)橋耦合模型振動(dòng)方程的建立，并詳細(xì)列出了三種模型的振動(dòng)方程的推導(dǎo)過(guò)程及結(jié)論。為后面的車(chē)橋耦合動(dòng)力分析打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　(3)詳細(xì)分析計(jì)算了簡(jiǎn)支梁橋工程實(shí)例，分析了變阻尼器對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的影響，并分別考慮了阻尼系數(shù)、安裝臂長(zhǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。對(duì)于阻尼器在橋梁中的布置位置，采用多方案對(duì)比分析，優(yōu)化出最合理的布置方式。
　　(4)分析了阻尼器在連續(xù)梁橋中的運(yùn)用，結(jié)合ANSYS軟件和MATLA