本文關(guān)鍵詞：調(diào)諧慣質(zhì)阻尼器的動(dòng)力性能及對(duì)連續(xù)梁橋減震性能研究　出處：《北京交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： TVMD 連續(xù)梁橋 減震 H_2性能 參數(shù)優(yōu)化

【摘要】：工程結(jié)構(gòu)的防震減災(zāi)備受人們的重視。采用阻尼器作為耗能減震裝置,并安裝在工程結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置,通過增加結(jié)構(gòu)阻尼的方式可有效減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)。本文針對(duì)一種新式被動(dòng)阻尼器—調(diào)諧慣質(zhì)阻尼器(TVMD),深入研究其耗能特性,并以連續(xù)梁橋?yàn)楣こ虒?duì)象研究其參數(shù)優(yōu)化和減震性能。主要研究工作如下：(1)進(jìn)行了TVMD阻尼器單體性能分析,把TVMD的出力分為彈性力和阻尼力兩部分,得出等效剛度系數(shù)和等效阻尼系數(shù),并分析了其與阻尼器參數(shù)的關(guān)系；在單自由度系統(tǒng)基礎(chǔ)上討論了等效剛度與等效阻尼對(duì)隔震效果的影響,選取不同特性的地震波做位移及加速度反應(yīng)譜曲線,通過TVMD安裝前后反應(yīng)譜曲線的變化情況闡明了對(duì)單自由度結(jié)構(gòu)的高效減震性能。(2)建立了規(guī)則連續(xù)梁橋的兩個(gè)自由度的簡化分析模型。針對(duì)簡化模型探討TVMD的減震性能,分析阻尼器參數(shù)對(duì)目標(biāo)響應(yīng)的動(dòng)力放大系數(shù)的影響規(guī)律,給出最優(yōu)參數(shù)；探討了強(qiáng)震作用下橋梁支座破壞所帶來的響應(yīng)突變以及TVMD對(duì)這種突變的控制作用；把三跨連續(xù)梁橋簡化為多自由度精細(xì)模型,在橫橋向和縱橋向分別進(jìn)行TVMD優(yōu)化設(shè)計(jì),采用基于H2性能的梯度優(yōu)化法優(yōu)化TVMD參數(shù),并與常見的粘滯阻尼器(VD)作對(duì)比,結(jié)果顯示TVMD比VD具有更優(yōu)越的減震效果。(3)以公路橋梁Benchmark問題為對(duì)象,考察TVMD的減震性能。經(jīng)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析確定減震模態(tài),分別在橫橋向和縱橋向同步安裝多個(gè)TVMD,并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化；選取多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),在多條雙向地震波激勵(lì)下全面考察TVMD的減震效果。結(jié)果表明,除了對(duì)加速度的控制效果略顯不足外,TVMD對(duì)位移、墩底剪力等評(píng)價(jià)指標(biāo)均有不同程度的減小效果；與VD阻尼器相比,TVMD對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的減震更為高效。
[Abstract]:People pay more attention to the earthquake prevention and mitigation of engineering structure. The damper is used as the energy dissipation device and installed in the proper position of the engineering structure. By increasing the damping of the structure, the response of the structure to earthquake can be reduced effectively. In this paper, the energy dissipation characteristics of a new passive damp-tuned inertial mass damper (TVMD) are studied in depth. The parameter optimization and vibration absorption performance of continuous beam bridge are studied. The main research work is as follows: 1) the performance analysis of TVMD damper is carried out. The output force of TVMD is divided into two parts: elastic force and damping force. The equivalent stiffness coefficient and equivalent damping coefficient are obtained, and the relationship between them and the damper parameters is analyzed. On the basis of single degree of freedom system, the effects of equivalent stiffness and damping on the isolation effect are discussed, and the displacement and acceleration response spectra of seismic waves with different characteristics are selected. According to the change of response spectrum curve before and after installation of TVMD, the high-efficiency seismic absorption performance of single-degree-of-freedom structure is explained. A simplified analysis model of two degrees of freedom for regular continuous beam bridges is established, and the seismic absorption performance of TVMD is discussed according to the simplified model. The influence of damper parameters on the dynamic magnification factor of the target response is analyzed and the optimal parameters are given. The response mutation caused by the bridge bearing failure and the control effect of TVMD on the sudden change are discussed. The three-span continuous beam bridge is simplified as a multi-degree-of-freedom fine model. The TVMD optimization design is carried out in the transverse and longitudinal direction, and the TVMD parameters are optimized by the gradient optimization method based on the H _ 2 performance. Compared with the conventional viscous damper (VDs), the results show that TVMD has a better damping effect than VD) and takes the Benchmark problem of highway bridges as the object. The vibration absorption modes of TVMD are determined by dynamic analysis of bridge structure, and several TVMDs are installed synchronously in transverse and longitudinal bridges, and the parameters are optimized. Several evaluation indexes are selected to investigate the seismic damping effect of TVMD under the excitation of multiple two-way seismic waves. The results show that the displacement of TVMD is slightly inadequate except for the acceleration control effect. The evaluation indexes such as shearing at the bottom of the pier have different degree of reducing effect; Compared with VD dampers, TVMD is more efficient in reducing the vibration of bridge structures.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U442.55;U448.215

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