大跨斜拉橋側(cè)向抖振分析及振動控制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代高強材料和施工技術(shù)的發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)正朝著大跨、輕柔的方向發(fā)展，因而風(fēng)對橋梁的作用就愈加顯著。紊流風(fēng)會誘發(fā)橋梁結(jié)構(gòu)的抖振響應(yīng)，過大的抖振響應(yīng)會危及行車和行人的舒適和安全。因此，正確分析橋梁的抖振響應(yīng)以及使用經(jīng)濟有效的減振措施來降低其風(fēng)致振動幅值成為橋梁工程的主要問題之一。國內(nèi)外關(guān)于橋梁豎向抖振研究的文獻(xiàn)較多，而有關(guān)側(cè)向抖振的研究較為少見。本文主要研究內(nèi)容分以下幾個部分： (1)利用ANSYS8.0軟件，建立了山東濱州黃河公

2、路大橋的三維空間有限元模型，并分析了該橋的動力特性，這是進(jìn)行抖振響應(yīng)時程分析的基礎(chǔ)。 (2)在已有的關(guān)于橋梁抗風(fēng)研究的成果上，利用混合自回歸模型來模擬橋梁脈動風(fēng)荷載，并進(jìn)行了自激力的時域化處理；利用ANSYS進(jìn)行數(shù)值模擬，對斜拉橋橋面?zhèn)认蚨墩耥憫?yīng)進(jìn)行了詳細(xì)分析。分析表明，橋面?zhèn)认蚨墩裎灰?、加速度都不可忽視，需要采取必要的減振措施。 (3)提出了在橋塔與橋面主梁之間設(shè)置與橋面縱軸成45°的粘滯阻尼器(VD)來進(jìn)行減振分析。

3、分五種工況進(jìn)行計算，結(jié)果表明，粘滯阻尼系數(shù)增大，減振效果開始顯著增大，最后趨于平緩，存在一個經(jīng)濟合理的最優(yōu)值。在這種粘滯阻尼器的作用下，橋面位移、加速度均顯著減小，且結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力增加不明顯。 (4)在橋面跨中處設(shè)置調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)來減輕橋面?zhèn)认蚨墩?。?jīng)過對TMD的參數(shù)設(shè)計和計算分析表明，這種控制方案可以有效地減小橋面位移，但對加速度的減振效果不明顯，并且TMD的相對位移較大，橋面主梁內(nèi)力也增加很多。為了取得更好的減振效