非線性懸吊質(zhì)量擺對(duì)高聳結(jié)構(gòu)減振控制的研究.pdf

1、高聳結(jié)構(gòu)體系在強(qiáng)風(fēng)雨、地震等環(huán)境荷載反應(yīng)敏感，容易產(chǎn)生振動(dòng)疲勞損傷和極端條件下的動(dòng)態(tài)倒塌破壞。近年來，結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制方法的出現(xiàn)為解決此類問題提供了一條有效的途徑，而懸吊質(zhì)量擺體系具有效果好、原理簡(jiǎn)單、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，因而引起了研究者的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)有研究中，通常將懸吊質(zhì)量擺簡(jiǎn)化為一個(gè)單擺振動(dòng)系統(tǒng)，但當(dāng)擺的振動(dòng)幅度明顯偏離平衡位置時(shí)，將不滿足線性小擺角的條件，必須考慮懸吊質(zhì)量擺大振幅幾何非線性的影響。本文針對(duì)懸吊質(zhì)量擺的非線性問題做了以下幾個(gè)

2、方面的研究:
　　(1)以輸電塔為例，分析了高聳結(jié)構(gòu)體系的破壞現(xiàn)象;闡述了結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的基本概念和結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的基本類型，簡(jiǎn)單介紹了懸吊質(zhì)量擺的研究現(xiàn)狀;
　　(2)本文以一柔性輸電塔為例，首先介紹輸電塔結(jié)構(gòu)的有限元模型，對(duì)有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析，得出模型的前六階頻率和陣型;對(duì)輸電塔的有限元模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，得出簡(jiǎn)化模型，把簡(jiǎn)化模型和有限元模型進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證簡(jiǎn)化模型的準(zhǔn)確性。通過推理分析得出非線性懸吊質(zhì)量擺-結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程，把線

3、性與非線性懸吊質(zhì)量擺-結(jié)構(gòu)在E1Centro波(SW)作用下進(jìn)行比較，驗(yàn)證非線性的存在;采用正弦波，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)分析，從而得出擺的質(zhì)量和擺的長(zhǎng)度不同時(shí)，結(jié)構(gòu)的減震率的變化規(guī)律，得出最優(yōu)的參數(shù);采用不同的場(chǎng)地條件，對(duì)線性和非線性結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步驗(yàn)證懸吊質(zhì)量擺非線性的存在，同時(shí)說明懸吊質(zhì)量擺-結(jié)構(gòu)考慮懸吊質(zhì)量擺非線性的必要性;
　　(3)論文第三章首先對(duì)等效線性化和虛擬激勵(lì)法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，提出了考慮加速度影響的非線性懸吊質(zhì)量擺