智能复合式桥墩支座系统的振动仿真研究

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地震、风、车辆等随机荷载作用于桥梁时,将会引起桥梁的振动。振动对桥梁的安全和正常使用是不利的,因此设计人员在设计桥梁的时候要充分考虑桥梁的振动问题,需要通过有效的减隔振方式来减弱桥梁的振动。振动控制主要分为被动控制、主动控制、半主动控制、混合控制及智能控制。磁流变弹性体(MRE)作为可变刚度和可变阻尼的智能材料近年来受到普遍关注,在土木工程结构减振领域,磁流变弹性体隔振支座作为一种新型的隔振支座,可替代传统的橡胶支座,将传统的被动控制变为智能控制。本文以实验室搭建的MRE隔振支座简易桥梁模型为研究对象,分析计算桥梁系统的动力学响应,为验证实验模型的合理性提供依据。用CAE前处理软件ANSA建立了MRE隔振支座桥梁的动力学仿真模型,用具有刚度和阻尼的弹簧单元模拟了MRE三维隔振支座。用LS-DYNA对MRE隔振支座桥梁系统进行了模态分析,得到了桥梁系统的各阶主振型。用LS-DYNA对MRE隔振支座桥梁系统进行了响应分析,包括对冲击荷载的响应和对简谐激励的响应。通过对桥梁系统的振动仿真研究,本文比较了不同激励下MRE隔振支座在不同刚度和阻尼时对整个桥梁系统的隔振效果,表明了使用MRE隔振支座具有良好的减振作用,验证了实验室搭建的简易桥梁系统模型的合理性。
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