【摘要】：隨著斜拉索跨度的增加,超長斜拉索得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著長度的增加,超長斜拉索的剛度、阻尼均有很大幅度的降低,更易發(fā)生各種振動。為了避免超長斜拉索振動帶來的危害,其減振控制研究就顯的尤為重要。本文在對超長斜拉索振動特性分析的基礎(chǔ)上,開展了杠桿質(zhì)量阻尼器、磁流變阻尼器對超長斜拉索自由振動、參數(shù)振動的減振研究。主要內(nèi)容如下:(1)基于牛頓定律建立了超長斜拉索的振動方程,推導(dǎo)了超長斜拉索的1階固有頻率。對超長斜拉索自由振動和參數(shù)振動進(jìn)行了數(shù)值仿真,討論了相關(guān)參數(shù)對超長斜拉索振動性能的影響。結(jié)果表明:適當(dāng)增大初始索力或增加斜拉索結(jié)構(gòu)阻尼,可有效減小自由振動振幅,是減振控制的有效手段;而對于參數(shù)振動的抑制,則應(yīng)該控制外激勵的振幅而非增大結(jié)構(gòu)阻尼。(2)建立了超長斜拉索-杠桿質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)模型,在動力特性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了杠桿質(zhì)量阻尼器對超長斜拉索參數(shù)振動的影響研究。結(jié)果表明:杠桿質(zhì)量阻尼器增大了超長斜拉索的剛度,縮短了其有效長度,可有效抑制參數(shù)振動;對比安裝位置、質(zhì)量塊質(zhì)量、彈簧剛度及阻尼等參數(shù)對參數(shù)振動的抑制效果發(fā)現(xiàn),安裝位置對超長斜拉索參數(shù)振動的影響最大。(3)在超長斜拉索上安裝磁流變阻尼器,利用三維有限元模型研究磁流變阻尼器的減振效果。當(dāng)超長斜拉索做自由振動和參數(shù)振動時,討論了相關(guān)參數(shù)對磁流變阻尼器減振效果的影響。結(jié)果表明:適當(dāng)增大初始索力,將磁流變阻尼器安裝位置比設(shè)置在2%至2.5%,可以滿足實際要求和自由振動和參數(shù)振動的減振要求;增加超長斜拉索初始索力、提高磁流變阻尼器的安裝位置比和阻尼屈服力并不一定可以提高超長斜拉索-磁流變阻尼器系統(tǒng)參數(shù)振動的控制效果。
【圖文】：

.1 引言超長斜拉索由于其顯著的非線性和低阻尼特性，在微小的外部激勵作用下易發(fā)生大幅振動。當(dāng)外部激勵振動頻率接近索的固有頻率 2 倍時，還會發(fā)生參振動。研究超長斜拉索的自由振動和 參數(shù)振動，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在規(guī)律，對超長斜索的振動控制具有重要的作用。本章主要研究超長斜拉索發(fā)生自由振動和參數(shù)振動的普遍特性以及相關(guān)參的影響。.2 工程背景蘇通大橋是雙塔雙索面斜拉橋，主跨長 1 088 m，，在邊跨設(shè)置了三個橋墩，跨徑布置為 100+100+300+1088+300+100+100=2088m，橋面縱坡為 1.5%，其主跨處于 R=36 300 m 的圓弧豎曲線上，總體布置圖如圖 2-1 所示。

蘇通大橋的 A34 號超長斜拉索為研究對象，基本參表 2-1 A34 號超長斜拉索的基本參數(shù)面積/2m 每米質(zhì)量/ (kg·m-1) 索長/m 計算索.012 046 100.816 540.869 6 7拉索一階固有頻率斜拉索一端固定，一端鉸接，圖 2-2 為該超長斜拉索性的影響，用牛頓定律建立超長斜拉索的振動微分方
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB535

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2623699