【摘 要】
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纵飘桥梁在外荷载作用下允许主梁纵向摆动,从而起到耗能减振作用。由于该桥型具有纵向无约束的特点,在动力荷载作用下会引起较大的梁端纵向位移,影响桥梁的正常使用,故需要采
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纵飘桥梁在外荷载作用下允许主梁纵向摆动,从而起到耗能减振作用。由于该桥型具有纵向无约束的特点,在动力荷载作用下会引起较大的梁端纵向位移,影响桥梁的正常使用,故需要采取合适的控制措施。本文以平胜大桥为工程背景,应用MR阻尼器来实现车辆制动力和地震作用下的振动控制。主要研究内容及成果如下:(1)对比研究了几种MR阻尼器的动力学模型,并根据已有的实验数据,在SIMULINK中建立了基于修正的Bouc-Wen模型的MR阻尼器仿真模型,获得了阻尼力与位移、速度曲线。(2)建立平胜大桥MIDAS有限元模型,动力分析结果表明,该桥的一阶模态(主梁纵飘)对主梁纵向位移的振型参与率很大。根据有限元的计算结果对模型进行简化和验证。基于简化模型,分析了车辆制动力作用下MR阻尼器的减振效果,得到Passive-on控制为期望控制。(3)在实桥地震波、EL-Centro波、Takochi-oki波激励下,开展主梁纵向位移减震控制研究,得到无控、被动控制和半主动控制工况下主梁的纵向位移时程曲线;综合减震效果和所需能量,得到模糊半主动控制为期望控制。(4)利用MATLAB/SIMULINK,建立了基于MR阻尼器的纵飘桥梁被动减振-半主动减震混合控制系统。该系统能够很好地识别不同外荷载激励,利用平胜大桥实桥地震波和车辆制动力合成了两种外干扰力,分析了八种不同控制工况下的纵向位移响应。在两种合成的外干扰力的作用下,主梁纵向位移峰值减小显著,验证了混合控制系统的有效性。
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