大跨懸索橋地震響應(yīng)控制研究.pdf

1、隨著大跨懸索橋和結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，大跨懸索橋的振動(dòng)控制問題已成為工程領(lǐng)域新的課題。以往很多學(xué)者的研究大都集中在如何控制大跨懸索橋的風(fēng)振響應(yīng)。隨著地震對(duì)大跨懸索橋安全性一次又一次的沖擊，大跨懸索橋的地震響應(yīng)控制問題也日益突出。本文主要研究了大跨懸索橋主梁跨中的橫向、豎向和扭轉(zhuǎn)三向振動(dòng)的位移控制問題。
　　雖然調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（TMD）在橋梁上的應(yīng)用已有不少成功的案例，但要設(shè)計(jì)出適合大跨懸索橋的TMD仍存在很多問題。本文根據(jù)江陰長(zhǎng)

2、江大橋的數(shù)據(jù)建立了研究模型，在動(dòng)力特性分析的基礎(chǔ)上借用杠桿式TMD的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)出了適合大跨懸索橋的TMD控制裝置，并結(jié)合研究模型的實(shí)際情況進(jìn)行了TMD控制分析。TMD控制分析的結(jié)果表明，TMD對(duì)大跨懸索橋主梁跨中三向位移的控制效果有限且對(duì)地震記錄較為敏感。
　　主動(dòng)控制運(yùn)用于橋梁的地震響應(yīng)控制也有不少學(xué)者研究，但控制算法的計(jì)算效率及產(chǎn)生的時(shí)滯問題影響了其廣泛應(yīng)用，特別是對(duì)于大跨懸索橋這樣具有龐大自由度的體系。本文提出了基于Wi

3、lson-θ法的瞬時(shí)最優(yōu)控制算法，該算法消除了計(jì)算最優(yōu)控制力產(chǎn)生的時(shí)滯且具有較高的計(jì)算效率。本文在自編程序MockCool中編寫了主動(dòng)控制的程序并參考韓國(guó)光安大橋（Kwang-An Grand Bridge）的數(shù)據(jù)建立了研究模型，最后對(duì)模型進(jìn)行了主動(dòng)控制分析。主動(dòng)控制分析的結(jié)果表明基于Wilson-θ法的瞬時(shí)最優(yōu)控制算法對(duì)大跨懸索橋主梁跨中三向位移的控制是有效的，其中橫向和豎向都能達(dá)到90％以上，且權(quán)系數(shù)對(duì)地震記錄的敏感性不強(qiáng)。