分布式TMD對斜拉橋抖振減振的參數(shù)優(yōu)化及分析
本文關鍵詞: 斜拉橋 抖振減振 參數(shù)優(yōu)化 分布式TMD 出處:《土木工程學報》2014年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為有效實現(xiàn)對斜拉橋多階模態(tài)參與的抖振響應減振,研究基于H2性能的梯度優(yōu)化法,實現(xiàn)在空間多點布置且對多階模態(tài)頻率調(diào)諧的分布式TMD(tuned mass damper)參數(shù)的同步和整體優(yōu)化。建立能表達為閉環(huán)靜力反饋控制的風荷載作用下斜拉橋與分布式TMD的系統(tǒng)模型;以H2范數(shù)為性能目標函數(shù)推導其對TMD參數(shù)的梯度矩陣,采用修正的BFGS算法求解分布式TMD參數(shù)的非凸優(yōu)化問題。以南京長江三橋某施工階段的結(jié)構(gòu)非密頻和密頻兩種狀態(tài),實現(xiàn)分布式TMD對斜拉橋抖振響應減振的參數(shù)優(yōu)化和動力仿真,并與經(jīng)典的單TMD設計方法對比,結(jié)果顯示對分布式TMD參數(shù)優(yōu)化方法的有效性,特別是在結(jié)構(gòu)密頻狀態(tài)時體現(xiàn)了更高的減振效率。
[Abstract]:In order to effectively reduce the buffeting response of cable-stayed bridge with multi-modal participation, a gradient optimization method based on H2 performance is studied. Distributed TMD(tuned mass damperization with multi-point placement in space and tuning to multi-order modal frequencies. The system model of cable-stayed bridge and distributed TMD under wind load which can be expressed as closed-loop static feedback control is established. The H _ 2 norm is taken as the performance objective function to derive its gradient matrix for TMD parameters. A modified BFGS algorithm is used to solve the non-convex optimization problem of distributed TMD parameters. The parameter optimization and dynamic simulation of distributed TMD for buffeting response of cable-stayed bridge are realized, and compared with the classical single TMD design method, the results show the effectiveness of the distributed TMD parameter optimization method. Especially in the dense frequency state of the structure, a higher vibration reduction efficiency is reflected.
【作者單位】: 北京交通大學;
【基金】:國家自然科學基金(51008019) 高等學校博士學科點專項科研基金(20100009120022) 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金(2009JBM069)
【分類號】:U441.3;U448.27
【正文快照】: 引言大跨度斜拉橋具有柔度大、阻尼低的特點,易在風荷載作用下發(fā)生大幅振動,特別是常遇的大幅抖振響應倍受設計和研究人員關注。抖振是來流中的脈動成份引發(fā)的斜拉橋受迫振動,它雖不至于引起結(jié)構(gòu)破壞,但可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的長期疲勞失效,以及行人的不安全感或舒適性問題;對施工階段
【參考文獻】
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,本文編號:1471076
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