基礎(chǔ)激勵(lì)下橋梁斜拉索振動(dòng)分析與控制.pdf

1、斜拉索是斜拉橋中的主要承重結(jié)構(gòu)，它具有阻尼小、柔度大、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，極易在地震激勵(lì)、風(fēng)致激勵(lì)和動(dòng)載激勵(lì)等作用下產(chǎn)生大幅振動(dòng)，影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全、使用性能與壽命，因而有必要對(duì)拉索的振動(dòng)采取一定的控制措施。當(dāng)荷載作用于橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)，橋面和橋塔會(huì)按一定頻率振動(dòng)，而拉索的兩端分別與橋面和橋塔相連，因而橋面和橋塔的振動(dòng)為拉索施加了運(yùn)動(dòng)的邊界條件，帶來(lái)一定的基礎(chǔ)激勵(lì)。通過(guò)分析基礎(chǔ)激勵(lì)作用下拉索的振動(dòng)機(jī)理可以在實(shí)踐中避免并減小拉索的大幅振動(dòng)，防止橋梁結(jié)

2、構(gòu)的破壞。在拉索近錨固端安裝阻尼器可以提高拉索系統(tǒng)的等效阻尼比，消耗外界的輸入的能量，有效控制拉索的振動(dòng)。其中，磁流變阻尼器是由智能材料組成的可調(diào)參數(shù)阻尼器，通過(guò)調(diào)節(jié)外加的直流電壓來(lái)選取不同的阻尼系數(shù)，從而很好地控制橋梁斜拉索的大幅振動(dòng)，在土木工程中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文運(yùn)用有限元軟件ANSYS建立了斜拉橋（深圳灣公路大橋）的力學(xué)模型，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行仿真模擬，得出了斜拉橋在地震、車(chē)輛、風(fēng)等荷載作用下橋面及橋塔上最長(zhǎng)拉索錨固點(diǎn)

3、的振動(dòng)響應(yīng)，將比較得出的最不利荷載施加于單根斜拉索上，從而更加真實(shí)地模擬了斜拉索在基礎(chǔ)激勵(lì)下的振動(dòng)反應(yīng)特性，并在此基礎(chǔ)上研究了斜拉索的諧波共振和參數(shù)共振這兩種大幅振動(dòng)，討論了各種內(nèi)部和外部因素對(duì)以上兩種拉索共振的影響。其中的影響參數(shù)包括：位移激勵(lì)幅值、初始索力、模態(tài)阻尼比及拉索傾角。最后，本文通過(guò)模擬斜拉索與磁流變阻尼器共同組成的振動(dòng)控制系統(tǒng)，介紹了磁流變阻尼器的工作原理及力學(xué)模型，研究了其對(duì)拉索的振動(dòng)控制機(jī)理及特性，進(jìn)一步探討了阻尼力