漂浮式悬索桥加劲梁—阻尼器系统动力特性与阻尼系数优化

发布时间：2023-11-24 19:23

　　本文所提的漂浮式悬索桥是指在桥塔与加劲梁连接处不设竖向支座的两跨或多跨悬索桥体系,这一体系的突出优点是可以有效地降低桥塔截面处的负弯矩。我国西堠门大桥、丹麦大带东桥、土耳其伊兹米特海湾大桥以及正在建设的土耳其1915恰纳卡莱桥都采用了这种漂浮式加劲梁悬索桥体系。对于漂浮式加劲梁悬索桥体系,加劲梁发生竖向或扭转振动时,塔梁连接处加劲梁通常会有较大的竖向或者扭转位移,因此设置竖向阻尼器有望抑制多阶模态的涡激共振,提高颤振临界风速。悬索桥附加纵向阻尼器减少车辆或地震作用下的纵向位移已有诸多研究,但加劲梁附加竖向阻尼器相关研究尚欠缺。为此,本文以既有拉索—阻尼器动力特性研究为依据,首先研究了梁—线性粘滞阻尼器耦合系统的动力特性及阻尼器参数优化问题,在此基础上分析了漂浮式悬索桥加劲梁附加竖向线性粘滞阻尼器的阻尼器参数优化,最后开展了加劲梁附加粘滞阻尼器后的阻尼参数识别研究,为悬索桥加劲梁抑制竖向涡振及评估阻尼器的实际减振效果奠定了基础,研究成果也可用于拱桥吊杆的阻尼器减振。以下为本文主要内容:(1)阐述了悬索桥的发展及其优良力学性能;提出了漂浮式悬索桥涡激振动问题和本文对策;综述了粘滞阻尼器参数...

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 悬索桥的发展
        1.1.2 漂浮式悬索桥涡激振动问题
    1.2 粘滞阻尼器在漂浮式悬索桥的应用
        1.2.1 粘滞阻尼器
        1.2.2 南京长江第四大桥
        1.2.3 丹麦大带东桥
    1.3 悬索桥动力激振法及阻尼识别问题
        1.3.1 环境激振法
        1.3.2 强迫激振法
    1.4 主要研究内容
    1.5 本文技术路线
第2章 加劲梁—粘滞阻尼器系统耦合振动特性
    2.1 拉索—粘滞阻尼器系统
        2.1.1 粘滞阻尼器相关力学模型
        2.1.2 理论研究进展
    2.2 加劲梁—粘滞阻尼器系统
        2.2.1 简支边界条件
        2.2.2 固支边界条件
    2.3 梁端附加阻尼器的工程应用
        2.3.1 漂浮式悬索桥理论
        2.3.2 刚性吊杆拱桥理论
    2.4 数值计算方法简述
        2.4.1 有限差分法推导耦合方程
        2.4.2 伽辽金法推导耦合方程
    2.5 本章小结
第3章 加劲梁—粘滞阻尼器系统阻尼系数优化
    3.1 综述
    3.2 拉索阻尼系统
        3.2.1 复模态分析
        3.2.2 最优参数
    3.3 简支梁阻尼系统
        3.3.1 复模态分析
        3.3.2 最优参数
    3.4 固支梁阻尼系统
        3.4.1 复模态分析
        3.4.2 最优参数
    3.5 工程应用—西堠门大桥
        3.5.1 有限元模型
        3.5.2 复模态分析
        3.5.3 最优参数
    3.6 本章小结
第4章 悬索桥加劲梁—阻尼器系统动力参数识别
    4.1 综述
    4.2 激振车辆参数对系统模态参数影响
        4.2.1 车桥耦合模型
        4.2.2 初始条件与工况设置
        4.2.3 激振车辆改变质量的影响
        4.2.4 激振车辆改变刚度的影响
        4.2.5 激振车辆控制频率的影响
    4.3 简化加劲梁单点连续跳车阻尼识别
        4.3.1 连续跳车方案
        4.3.2 激振响应及阻尼识别
    4.4 西堠门大桥全跨连续跳车阻尼识别
        4.4.1 连续跳车方案
        4.4.2 激振响应及阻尼识别
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3866439