【摘要】：隨著斜拉索跨度的增加,超長(zhǎng)斜拉索得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著長(zhǎng)度的增加,超長(zhǎng)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(dòng)。為了避免超長(zhǎng)斜拉索振動(dòng)帶來的危害,其減振控制研究就顯的尤為重要。本文在對(duì)超長(zhǎng)斜拉索振動(dòng)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(duì)超長(zhǎng)斜拉索自由振動(dòng)、參數(shù)振動(dòng)的減振研究。主要內(nèi)容如下:(1)基于牛頓定律建立了超長(zhǎng)斜拉索的振動(dòng)方程,推導(dǎo)了超長(zhǎng)斜拉索的1階固有頻率。對(duì)超長(zhǎng)斜拉索自由振動(dòng)和參數(shù)振動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值仿真,討論了相關(guān)參數(shù)對(duì)超長(zhǎng)斜拉索振動(dòng)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(dòng)振幅,是減振控制的有效手段;而對(duì)于參數(shù)振動(dòng)的抑制,則應(yīng)該控制外激勵(lì)的振幅而非增大結(jié)構(gòu)阻尼。(2)建立了超長(zhǎng)斜拉索-杠桿質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)模型,在動(dòng)力特性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了杠桿質(zhì)量阻尼器對(duì)超長(zhǎng)斜拉索參數(shù)振動(dòng)的影響研究。結(jié)果表明:杠桿質(zhì)量阻尼器增大了超長(zhǎng)斜拉索的剛度,縮短了其有效長(zhǎng)度,可有效抑制參數(shù)振動(dòng);對(duì)比安裝位置、質(zhì)量塊質(zhì)量、彈簧剛度及阻尼等參數(shù)對(duì)參數(shù)振動(dòng)的抑制效果發(fā)現(xiàn),安裝位置對(duì)超長(zhǎng)斜拉索參數(shù)振動(dòng)的影響最大。(3)在超長(zhǎng)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(zhǎng)斜拉索做自由振動(dòng)和參數(shù)振動(dòng)時(shí),討論了相關(guān)參數(shù)對(duì)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(shí)際要求和自由振動(dòng)和參數(shù)振動(dòng)的減振要求;增加超長(zhǎng)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(zhǎng)斜拉索-磁流變阻尼器系統(tǒng)參數(shù)振動(dòng)的控制效果。
【圖文】：

.1 引言超長(zhǎng)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(lì)作用下易發(fā)生大幅振動(dòng)。當(dāng)外部激勵(lì)振動(dòng)頻率接近索的固有頻率 2 倍時(shí)，還會(huì)發(fā)生參振動(dòng)。研究超長(zhǎng)斜拉索的自由振動(dòng)和 參數(shù)振動(dòng)，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在規(guī)律，對(duì)超長(zhǎng)斜索的振動(dòng)控制具有重要的作用。本章主要研究超長(zhǎng)斜拉索發(fā)生自由振動(dòng)和參數(shù)振動(dòng)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(zhǎng) 1 088 m，，在邊跨設(shè)置了三個(gè)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(hào)超長(zhǎng)斜拉索為研究對(duì)象，基本參表 2-1 A34 號(hào)超長(zhǎng)斜拉索的基本參數(shù)面積/2m 每米質(zhì)量/ (kg·m-1) 索長(zhǎng)/m 計(jì)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(zhǎng)斜拉索性的影響，用牛頓定律建立超長(zhǎng)斜拉索的振動(dòng)微分方
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB535

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2623699