多塔斜拉橋加勁索渦激振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與振動(dòng)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-04 21:05
隨著國(guó)家交通事業(yè)的發(fā)展,斜拉橋在大跨度橋梁中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。在工程實(shí)際應(yīng)用中,大跨度斜拉橋斜拉索的長(zhǎng)度大、柔性、低阻尼的特點(diǎn)導(dǎo)致了其對(duì)風(fēng)作用十分敏感,極易發(fā)生劇烈的風(fēng)致振動(dòng),斜拉索渦激振動(dòng)一般發(fā)生在較低風(fēng)速下,幅值雖然不大,但是發(fā)生的頻率高,產(chǎn)生視覺(jué)不安全感,也可能導(dǎo)致拉索錨固端疲勞破壞,影響斜拉橋的安全和正常使用。因此,超長(zhǎng)斜拉索的風(fēng)致振動(dòng)必須得到有效的抑制。本文是基于某大跨三塔斜拉橋的加勁索現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),獲得現(xiàn)場(chǎng)實(shí)橋的風(fēng)場(chǎng)以及加勁索的風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng),對(duì)大跨三塔斜拉橋加勁索的多模態(tài)渦激振動(dòng)特性及機(jī)理進(jìn)行研究,并嘗試對(duì)加勁索的多模態(tài)渦激振動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)控制,本文的主要內(nèi)容包括:(1)采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法對(duì)國(guó)內(nèi)某大跨三塔斜拉橋的加勁索的多模態(tài)渦激振動(dòng)進(jìn)行研究,分析現(xiàn)場(chǎng)加勁索的多模態(tài)渦激振動(dòng)的特性,研究加勁索振動(dòng)特性與來(lái)流風(fēng)特征之間的相關(guān)性。(2)推導(dǎo)了拉索自由振動(dòng)方程和拉索-阻尼器系統(tǒng)振動(dòng)方程,用ANSYS有限元建模分析加勁索的動(dòng)力特性,得到加勁索的模態(tài)頻率和振型。(3)建立加勁索-阻尼器系統(tǒng)的有限元模型,采用通用優(yōu)化設(shè)計(jì)曲線來(lái)指導(dǎo)阻尼器阻尼值的優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)阻尼系數(shù)和阻尼器的安裝位置進(jìn)行優(yōu)...
【文章來(lái)源】: 楊贏 湖南大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景
1.2 國(guó)內(nèi)外斜拉索振動(dòng)類(lèi)型及振動(dòng)控制措施研究現(xiàn)狀
1.2.1 斜拉橋拉索的振動(dòng)類(lèi)型
1.2.2 斜拉索控制措施分類(lèi)
1.2.3 拉索-阻尼器的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 斜拉索阻尼器減振理論
2.1 拉索的自由振動(dòng)分析
2.2 拉索的動(dòng)力特性
2.2.1 拉索平面外振動(dòng)
2.2.2 拉索平面內(nèi)振動(dòng)
2.3 拉索-阻尼器系統(tǒng)振動(dòng)方程推導(dǎo)
2.3.1 拉索-阻尼器系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)阻尼求解
2.3.2 斜拉索-阻尼器系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程
2.4 本章小結(jié)
第3章 多塔斜拉橋加勁索渦激振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)
3.1 工程概況
3.1.1 全橋概述
3.1.2 斜拉索概述
3.1.3 實(shí)驗(yàn)概況
3.2 現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)場(chǎng)特性
3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速風(fēng)向
3.2.2 風(fēng)玫瑰圖
3.3 加勁索的振動(dòng)特性
3.3.1 加勁索的面內(nèi)面外加速度時(shí)程分析
3.3.2 相鄰兩根加勁索面內(nèi)振動(dòng)對(duì)比
3.3.3 加勁索的頻譜分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 多塔斜拉橋加勁索動(dòng)力特性有限元分析
4.1 加勁索模態(tài)分析
4.1.1 基本概念
4.1.2 模態(tài)提取方法
4.2 加勁索有限元模型的建立
4.2.1 加勁索有限元模型
4.2.2 有限元預(yù)應(yīng)力施加
4.2.3 加勁索彈性模量修正
4.2.4 加勁索的振動(dòng)模態(tài)
4.3 本章小結(jié)
第5章 加勁索-阻尼器系統(tǒng)有限元分析
5.1 渦激振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)
5.2 拉索-阻尼器系統(tǒng)線性阻尼優(yōu)化理論
5.2.1 拉索-阻尼器系統(tǒng)通用設(shè)計(jì)曲線與數(shù)值解
5.2.2 基于模態(tài)安裝位置比的拉索-阻尼系統(tǒng)
5.3 加勁索-阻尼器系統(tǒng)有限元建模
5.4 阻尼器阻尼參數(shù)及安裝位置的優(yōu)化
5.4.1 阻尼器在0.01L處優(yōu)化分析
5.4.2 阻尼器在0.03L處優(yōu)化分析
5.4.3 阻尼器在0.04L處優(yōu)化分析
5.4.4 阻尼器安裝位置優(yōu)化
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模態(tài)安裝位置比的斜拉索-阻尼器參數(shù)研究[J]. 王波,柴小鵬,汪正興. 橋梁建設(shè). 2017(04)
[2]大跨度斜拉橋斜拉索阻尼減振技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 汪正興,王波,柴小鵬. 橋梁建設(shè). 2015(03)
[3]拉索-阻尼器-彈簧系統(tǒng)的阻尼特性分析[J]. 周?,丁煒,孫利民. 工程力學(xué). 2014(01)
[4]大跨度橋梁渦激振動(dòng)研究進(jìn)展與展望[J]. 許福友,丁威,姜峰,張哲. 振動(dòng)與沖擊. 2010(10)
[5]應(yīng)用油阻尼器的斜拉索實(shí)索減振試驗(yàn)研究[J]. 周海俊,孫利民,周亞剛. 公路交通科技. 2008(06)
[6]MR阻尼器對(duì)斜拉索減振控制的數(shù)值仿真[J]. 鄔喆華,樓文娟,陳勇,倪一清,高贊明. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2006(01)
[7]斜拉索風(fēng)雨振現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與振動(dòng)控制[J]. 陳政清. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]斜拉索磁流變智能阻尼控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J]. 李惠,劉敏,歐進(jìn)萍,關(guān)新春. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2005(04)
[9]超長(zhǎng)斜拉索風(fēng)阻系數(shù)及風(fēng)雨激振的試驗(yàn)研究[J]. 李文勃,林志興,楊立波. 振動(dòng)、測(cè)試與診斷. 2005(02)
[10]洞庭湖大橋拉索風(fēng)雨振中的風(fēng)場(chǎng)參數(shù)[J]. 陳政清,柳成蔭,倪一清,王修勇,伏曉寧. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(01)
博士論文
[1]磁流變阻尼器對(duì)斜拉橋拉索振動(dòng)控制的理論與試驗(yàn)研究[D]. 禹見(jiàn)達(dá).湖南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]索端激勵(lì)與風(fēng)雨激勵(lì)共同作用下斜拉索振動(dòng)特性研究[D]. 曾慶宇.湖南大學(xué) 2017
[2]大跨度斜拉橋拉索渦激振動(dòng)及其控制的研究[D]. 吳廣潤(rùn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):2957369
【文章來(lái)源】: 楊贏 湖南大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景
1.2 國(guó)內(nèi)外斜拉索振動(dòng)類(lèi)型及振動(dòng)控制措施研究現(xiàn)狀
1.2.1 斜拉橋拉索的振動(dòng)類(lèi)型
1.2.2 斜拉索控制措施分類(lèi)
1.2.3 拉索-阻尼器的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 斜拉索阻尼器減振理論
2.1 拉索的自由振動(dòng)分析
2.2 拉索的動(dòng)力特性
2.2.1 拉索平面外振動(dòng)
2.2.2 拉索平面內(nèi)振動(dòng)
2.3 拉索-阻尼器系統(tǒng)振動(dòng)方程推導(dǎo)
2.3.1 拉索-阻尼器系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)阻尼求解
2.3.2 斜拉索-阻尼器系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程
2.4 本章小結(jié)
第3章 多塔斜拉橋加勁索渦激振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)
3.1 工程概況
3.1.1 全橋概述
3.1.2 斜拉索概述
3.1.3 實(shí)驗(yàn)概況
3.2 現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)場(chǎng)特性
3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速風(fēng)向
3.2.2 風(fēng)玫瑰圖
3.3 加勁索的振動(dòng)特性
3.3.1 加勁索的面內(nèi)面外加速度時(shí)程分析
3.3.2 相鄰兩根加勁索面內(nèi)振動(dòng)對(duì)比
3.3.3 加勁索的頻譜分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 多塔斜拉橋加勁索動(dòng)力特性有限元分析
4.1 加勁索模態(tài)分析
4.1.1 基本概念
4.1.2 模態(tài)提取方法
4.2 加勁索有限元模型的建立
4.2.1 加勁索有限元模型
4.2.2 有限元預(yù)應(yīng)力施加
4.2.3 加勁索彈性模量修正
4.2.4 加勁索的振動(dòng)模態(tài)
4.3 本章小結(jié)
第5章 加勁索-阻尼器系統(tǒng)有限元分析
5.1 渦激振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)
5.2 拉索-阻尼器系統(tǒng)線性阻尼優(yōu)化理論
5.2.1 拉索-阻尼器系統(tǒng)通用設(shè)計(jì)曲線與數(shù)值解
5.2.2 基于模態(tài)安裝位置比的拉索-阻尼系統(tǒng)
5.3 加勁索-阻尼器系統(tǒng)有限元建模
5.4 阻尼器阻尼參數(shù)及安裝位置的優(yōu)化
5.4.1 阻尼器在0.01L處優(yōu)化分析
5.4.2 阻尼器在0.03L處優(yōu)化分析
5.4.3 阻尼器在0.04L處優(yōu)化分析
5.4.4 阻尼器安裝位置優(yōu)化
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模態(tài)安裝位置比的斜拉索-阻尼器參數(shù)研究[J]. 王波,柴小鵬,汪正興. 橋梁建設(shè). 2017(04)
[2]大跨度斜拉橋斜拉索阻尼減振技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 汪正興,王波,柴小鵬. 橋梁建設(shè). 2015(03)
[3]拉索-阻尼器-彈簧系統(tǒng)的阻尼特性分析[J]. 周?,丁煒,孫利民. 工程力學(xué). 2014(01)
[4]大跨度橋梁渦激振動(dòng)研究進(jìn)展與展望[J]. 許福友,丁威,姜峰,張哲. 振動(dòng)與沖擊. 2010(10)
[5]應(yīng)用油阻尼器的斜拉索實(shí)索減振試驗(yàn)研究[J]. 周海俊,孫利民,周亞剛. 公路交通科技. 2008(06)
[6]MR阻尼器對(duì)斜拉索減振控制的數(shù)值仿真[J]. 鄔喆華,樓文娟,陳勇,倪一清,高贊明. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2006(01)
[7]斜拉索風(fēng)雨振現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與振動(dòng)控制[J]. 陳政清. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]斜拉索磁流變智能阻尼控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J]. 李惠,劉敏,歐進(jìn)萍,關(guān)新春. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2005(04)
[9]超長(zhǎng)斜拉索風(fēng)阻系數(shù)及風(fēng)雨激振的試驗(yàn)研究[J]. 李文勃,林志興,楊立波. 振動(dòng)、測(cè)試與診斷. 2005(02)
[10]洞庭湖大橋拉索風(fēng)雨振中的風(fēng)場(chǎng)參數(shù)[J]. 陳政清,柳成蔭,倪一清,王修勇,伏曉寧. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(01)
博士論文
[1]磁流變阻尼器對(duì)斜拉橋拉索振動(dòng)控制的理論與試驗(yàn)研究[D]. 禹見(jiàn)達(dá).湖南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]索端激勵(lì)與風(fēng)雨激勵(lì)共同作用下斜拉索振動(dòng)特性研究[D]. 曾慶宇.湖南大學(xué) 2017
[2]大跨度斜拉橋拉索渦激振動(dòng)及其控制的研究[D]. 吳廣潤(rùn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):2957369
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/2957369.html
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