橋梁斜拉索-阻尼型索網(wǎng)減振體系研究.pdf

1、目前,斜拉橋作為大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)的主要橋型之一,得到了廣泛的應(yīng)用,而斜拉索是斜拉橋的主要受力構(gòu)件之一。雖然斜拉索的質(zhì)量輕,但它的橫向抗彎剛度小、阻尼低,使得它對外部激勵作用非常敏感。因此斜拉索很容易在風荷載、橋面和橋塔傳遞給斜拉索索端的位移荷載等作用下產(chǎn)生各種形式的振動。除氣動措施和安裝機械阻尼器控制措施以外,輔助索網(wǎng)制振也是有效的斜拉索減振方法,為了增大輔助索網(wǎng)減振體系的阻尼,從而提高減振效果,斜拉索-阻尼型索網(wǎng)減振措施將成為大跨度斜拉

2、橋拉索減振措施的重要選擇。
　　斜拉索-阻尼型索網(wǎng)減振措施的研究缺乏可靠的理論基礎(chǔ),在參數(shù)分析及其優(yōu)化設(shè)計方面還不完善。本文通過理論分析和有限元分析相結(jié)合的方法研究了該減振體系的動力特性及其參數(shù)影響規(guī)律和阻尼器優(yōu)化設(shè)計等。
　　本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)采用阻尼單元模擬阻尼器的阻尼特性,用線性彈簧模擬阻尼器的剛度,兩者并聯(lián),并假定輔助索的剛度無窮大,從而建立的物理模型。并通過建立該模型的自由振動方程,結(jié)合邊界

3、條件、變形協(xié)調(diào)條件和力平衡方程得到系統(tǒng)的復模態(tài)矩陣,復模態(tài)矩陣的行列式的解即為系統(tǒng)的復模態(tài)頻率,進而可以得到模態(tài)阻尼比。
　　(2)對斜拉索-阻尼型索網(wǎng)模型進行簡化,假定阻尼器安裝位置靠近端部,得到系統(tǒng)模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比的近似解析式。最后利用近似解析式研究了索網(wǎng)的整體剛度和阻尼器剛度對系統(tǒng)模態(tài)頻率和阻尼比的影響,并對兩者的影響關(guān)系進行了分析。
　　(3)以金塘大橋中跨的斜拉索索面為例,通過ANSYS有限元分析,研究了單索的