拉索结构的振动控制及受力分析（可复制毕业论文）.pdf

:\、果表明简化模型不仅与窒竽P陀屑O嗨频募跽裥Ч苈鉓较。计算结果表明存在合适的阻尼器钣诺腗使斜拉索的减振效果达嘞钍侥夂辖⒘薓枘崞骷蚧P偷牟问泶锸剑:侠硌≡拉索结构的振动控制及受力分析集到的信号采用小波分解进行滤波,并经砌变换识别出系统的等效阻尼比。摘要’本文采用阻尼器对斜拉索振动的控制进行了试验和理论研究,系统深入地分析了阻尼器对斜拉索的减振效果和拉索结构的受力特点。本文以钱江三桥南岸长的斜拉索为试验对象,通过施加阶跃荷载的方法获得斜拉索在阻尼器施加不同电压情况下前三阶振动的自由衰减信号。采试验结果表明阻尼器作为被动控制器件时存在最优电压:制振效果明显优于试验中的油阻尼器,控制的频域范围比油阻尼器更宽广;当供电失效时系统仍有较大的等效阻尼比,可以满足对索减振的要求;索的各阶共振峰频率在安装阻尼器后发生稍许增大,其影响程度比安装油阻尼器时明显。在原理基础上应用法,改进形函数的选取,建立了斜拉索振动控制的数学模型。对试验索和阻尼器组成的系统进行了数值振动计算,由此验证了试验结果。在窒竽P偷幕∩涎芯苛薓枘崞鞯淖钣挪问型号、安装位置、施加的电压约靶崩骰张力、索长、质量琁问⒓だ稍类型、频率、大小雀髦忠蛩囟訫枘崞髦普裥Ч挠跋臁2捎萌魑灰芌作为评价阻尼器对斜拉索减振效果的指标,并与最优粘性油阻尼器进行了比到最佳,并与粘性油阻尼器的最佳减振效果相当。以斜拉索共振蜂频率漂移评价了阻尼器对系统提供的附加等效刚度。理论分析进一步丰富完善了试验所取得的成果,为阻尼器被动控制的实施提供了优化设计的方法。按照减振效果位移燃鄣脑蛱岢隽擞糜贛枘崞鞅欢刂频募蚧P汀4罅考扑憬尼器被动控制的要求;而且能更好地揭示阻尼器的制振原理。等效粘性阻尼系数和等效刚度系数是表征阻尼器力学性能的重要指标。阻尼器被动控制的等效阻尼统一曲线表明阻尼器与粘性油阻尼器存在共性,均为耗能器件;而施加电压、激振频率、动力响应的幅值对阻尼器耗能能力的影响表明阻尼器制振效果更易适应外界环境的变化。采用偏最乘法误差估计、阻尼器提供了便捷的可靠的手段。本文提出了基于位移和速度方向的半主动控制算法:并将多种主动控制算法咝宰钣趴刂扑惴ā⑻卣鹘峁古渲梅ā⒋巫钣趴刂品ā⒈浣峁够颇L刂品与施加电压的切换方法羟杏呕刂品ā⒒谧枘崞鞒隽退俣确ê突稳定理论法谢岷希⒄沽嘶谧钣趴刂屏Φ陌胫鞫刂扑惴ā堪同济大学邬拮华博士后出站报告,
簟、考察了阻尼器型号、安装位置、斜拉索基频帕Α⑺鞒ぁ⒅柿、激励荷载嘈汀⑵德省⒋笮等各种因素对阻尼器半主动制振效果的影响。研究表明阻尼器型号在合适的范围内对斜拉索半主动控制的减振效果优于最优的被动控制、优于最优的粘性油阻尼器,但弱于理想的半主动可变阻尼器减振性能。对长索亦能取得较好的减振效果。在基于位移和速度方向的半主动控制算法控制下阻尼器的最优型号与被动控制的最优型号接近。该算法在现场中只需在阻尼器处设置一个观测器就能完成实时控制,算法简单,易于操作,安全可靠,鲁棒性好,制振频域宽广。在试验和理论研究的基础上开发出斜拉索振动控制分析软件8萌砑芡瓿蒑枘崞髯魑1欢刂坪驮谏鲜龈髦职胫鞫制算法下的分析计算,可与粘性油阻尼器的控制效果进行比较。通过软件转化,可以在控制试验设备系统上实现实时现场控制。采用有限元数值的方法,建立了预应力指至号渲弥毕咝屠鞯募蛑А⒌跨计算模型。通过对预应力钢梁与其普通钢梁位移、应力的比较来反映预应力的效用,探讨了张力系数、梁高跨比、索偏心距跨度比、梁索刚度比、梁上下翼缘面积比等设计参数对结构静力性能的影响,分析了普通钢梁在截面不变施加预应力的可行性、采用预应力钢梁后截面的优化和梁高减小的可能性,从而为预应力钢梁的优化设计提供一定的参考作用。针对一大跨张弦梁钢结构工程建立了考虑楼板面内弹性变形、钢屋盖杆件偏心交汇、上弦钢梁形心主轴变化等因素的高精度有限元空间质点系计算模型,进行了采用蠼饧际醯哪L治龊偷サ慵铀俣认煊ζ追治觥Mü整个结构和纯钢屋盖的两种计算模型的自振周期、振型、模态系数、有效质量等的比较,表明本工程结构方案合理。各阶模态以平动为主,通过支撑构件的调整,可以减少扭转的成分,满足设计的要求。纯钢屋盖计算模型在仅考虑低阶振型参与时作为整个结构简化的计算模型。对于大跨钢结构采用振型分解反应谱法时,某些高阶振型不可忽略。同时还采用线性和非线性屈曲两种分析方法进行了稳定性计算。〕しɡ纯刂坪稍氐脑量,保证非线性屈曲问题的收敛。考察了屋面活载最不利布置、屋面支撑布置、初始缺陷形态、最大缺陷计算值、残余应力、材料本构关系、侧向水平力等因素对结构稳定性的影响。结果表明在有较大初始缺陷时,线性屈曲所得的稳定系数不具有真实性。在两种屈曲的分析方法中应优先采用非线性法。通过加强张弦梁中跨分叉点和沃戎匾J芰辜梢蕴岣呓峁刮榷ㄏ凳煌毙关注诱发最低阶屈曲模态发生的各荷载单工