收藏本站
《武汉理工大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高耸塔架结构振动反应的智能混合控制

陈波  
【摘要】:包括电视塔和输电塔在内的高耸塔架结构由于其自身的高柔特性,在外荷载作用下振动强烈。电视塔结构往往质量和刚度分布很不均匀,结构鞭梢效应显著。而大跨越输电塔结构也由于结构刚度和阻尼较小,以及塔线耦联振动的影响,其动力反应同样较为显著。因此,采取有效的措施减小高耸塔架结构的动力反应以确保其安全性,是一个亟待解决的问题。本文以合肥电视塔和湘江输电塔为研究背景,对被动及智能半主动阻尼器用于高耸塔架结构的风振及地震反应控制进行了系统的研究。 本文采用不同单元分别建立了电视塔结构的梁系和杆系三维空间有限元模型,并进行了电视塔的动力特性分析并比较了两种三维模型的差异。在此基础上,基于几个基本假设由三维模型缩聚形成二维串联多自由度动力模型。本文利用随机振动理论模拟了电视塔结构的顺风向脉动风荷载,并进行了风振反应分析。同时,讨论了地震波输入和处理的有关问题,并进行了结构的地震反应分析。 本文对导线动力分析的多质点模型进行了系统研究,结合工程实际分析了其计算结果并进行了相应的参数分析。本文基于大型有限元分析软件ANSYS进行二次开发,构建了输电塔线体系力学分析的APDL模块,应用该模块建立了输电塔的三维空间有限元模型并进行了动力特性分析。在此基础上模拟了结构多维脉动风荷载,进行了塔线耦联体系的动力特性分析以及风振反应和地震反应分析。 本文研究了被动摩擦阻尼器的力学模型,提出了基于滑移量的摩擦阻尼单元力——变形关系,并设计了适用于高耸塔架结构振动控制的摩擦阻尼器。本文结合当前半主动阻尼器和智能材料的最新研究进展,详细讨论了两类智能半主动阻尼器的构造和特点。设计了压电陶瓷智能摩擦阻尼器装置,推导了压电材料参数、外加电场以及阻尼器参数与摩擦起滑力的关系。此外还结合实验结果详细介绍了MR阻尼器修正的Bingham模型。 本文对被动及智能半主动阻尼器用于高耸塔架结构风振和地震反应控制进行了较为系统的研究。本文通过对三种阻尼器的风振和地震反应控制的详细的参数研究,分析了各种因素对振动控制效果的影响,得出了一些有价值的结论。在半主动控制策略方面,本文提出了基于局部反馈的固定增量控制控制策略和基于智能控制理论的模糊半主动控制策略,并将它们用于高耸塔架结构的振动控制。本文研究表明,采用这两种控制策略的智能阻尼器均能有效地减小塔架结构的地震及风振反应,并且减振效果对外荷载强度的变化不敏感。参数分析表明,半主动控制策略的参数对减振效果有显著的影响,合理的参数选择是智能阻尼器取得良好减振效果所必需的。 本文结合王家滩江汉大跨越输电塔抗风控制的工程实际,提出了设置粘弹性阻尼器的输电塔结构抗风分析的实用方法,从而使设置粘弹性阻尼器的输电塔结构的抗风设计可以在我国设计规程的基础上进行。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈朝晖,瞿伟廉,徐幼麟;安装摩擦阻尼器的高耸塔架结构的动力分析[J];武汉工业大学学报;2000年05期
2 黄东梅,瞿伟廉;高耸塔架结构节点损伤的指标分析与反分析两步诊断法[J];华中科技大学学报(城市科学版);2003年02期
3 李翠英,王树勇;双重半主动隔振系统的振动分析[J];Journal of Beijing Institute of Technology;1997年02期
4 瞿伟廉,陈朝晖,徐幼麟;被动及半主动摩擦阻尼器对合肥翡翠电视塔地震反应的控制[J];地震工程与工程振动;2000年02期
5 符川;孙巍;;主动调频气压液柱阻尼器对非对称建筑控制[J];世界地震工程;2010年04期
6 瞿伟廉;秦文科;郭佳凡;;高耸塔架结构节点联结螺栓松动等效模型研究[J];武汉理工大学学报;2007年01期
7 王其政;;典型结构振动控制的机理和特点[J];强度与环境;1987年05期
8 苏国柱,王永焕,徐海翔,许庆;异型高耸塔架结构优化设计[J];工业建筑;2005年02期
9 叶伟昌;;高耸塔架抗震动态设计[J];工程抗震与加固改造;1983年01期
10 瞿伟廉,陈朝晖,徐幼麟;压电材料智能摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振反应的半主动控制[J];地震工程与工程振动;2000年01期
11 瞿伟廉,黄东梅;高耸塔架结构节点损伤基于神经网络的两步诊断法[J];地震工程与工程振动;2003年02期
12 瞿伟廉;秦文科;梁政平;;基于遗传算法的塔架节点螺栓脱落的损伤诊断[J];武汉理工大学学报;2008年01期
13 杜永峰,张丽娟,吴永诚,李慧,党育,白莉;结构地震反应最优控制的目标函数和稳定性[J];兰州理工大学学报;2005年03期
14 吴建光,舒兴平;高耸结构极限承载力研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2003年S1期
15 金江,刘红梅,洪俊青,张建生;基于SMA主动阻尼的桅杆振动控制的研究[J];工程力学;2004年02期
16 金江,刘红梅,洪俊青;利用SMA进行桅杆振动控制的研究[J];振动与冲击;2004年03期
17 陈波;郑瑾;瞿伟廉;;基于摩擦阻尼器的高耸电视塔结构风振反应被动控制[J];振动与冲击;2011年02期
18 郭天赐;结构振动控制在我国建筑工程中的运用[J];三明高等专科学校学报;2002年02期
19 陈波,瞿伟廉;高耸电视塔的动力特性及风振反应分析[J];武汉理工大学学报;2004年02期
20 瞿伟廉,朱晓辉;两种半主动MR阻尼器对电视塔的风振控制[J];武汉理工大学学报;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 陈波;高耸塔架结构振动反应的智能混合控制[D];武汉理工大学;2003年
2 查小鹏;高耸结构风致疲劳安全预警的理论和方法[D];武汉理工大学;2008年
3 秦文科;钢管输电塔法兰联结节点螺栓脱落损伤诊断的研究[D];武汉理工大学;2008年
4 廖昌荣;汽车悬架系统磁流变阻尼器研究[D];重庆大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 黄东梅;高耸塔架结构节点损伤的两步诊断法[D];武汉理工大学;2003年
2 张维;基于高压共轨柴油机ASD控制策略的应用研究[D];昆明理工大学;2008年
3 郭佳凡;高耸塔架结构节点损伤的诊断法[D];武汉理工大学;2004年
4 梅波勇;输电塔法兰联接节点螺栓脱落损伤诊断的试验研究[D];武汉理工大学;2008年
5 徐永波;输电塔法兰联接节点螺栓松动等效模型及风振响应分析[D];武汉理工大学;2007年
6 孙晓刚;风与地震作用下大庆电视塔的振动控制分析研究[D];大庆石油学院;2007年
7 郝晋林;塔桅结构的设计研究[D];西北工业大学;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978