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磁流变阻尼器在大跨斜拉桥上的减震控制研究

张晶  
【摘要】: 在结构振动控制领域中,大跨度桥梁结构的振动控制研究已经受到各国学者的广泛重视。本文尝试以磁流变阻尼器作为结构振动控制装置对大跨度斜拉桥的地震振动进行控制,研究其控制效果。 首先,本文综述了结构振动控制及其在桥梁工程中的研究及应用概况。 其次,介绍了磁流变液的流变机理与特性以及磁流变阻尼器的工作原理与力学计算模型。根据磁流变阻尼器的简化模型,即Voigt模型建立有限元模型。 再次,以润扬大桥北汉斜拉桥为研究对象,运用大型有限元软件ANSYS建立了斜拉桥结构的计算模型,分析了斜拉桥自身的动力特性,主要包括自由振动频率、振型特性等。选取天津波、TAFT波、EI—Centro波作为输入地震波,进行了时程反应分析,得到了结构的振动特点。结果表明,根据所选地震波的不同,结构的位移、速度和加速度反应有较大差异。 最后,将磁流变阻尼器应用到斜拉桥地震反应控制中,建立了基于磁流变阻尼器的斜拉桥地震反应控制模型,并应用该模型分析了磁流变阻尼器的电压参数和安装位置对斜拉桥结构地震反应控制效果的影响。结果表明,磁流变阻尼器能有效地抑制结构的位移、速度和加速度反应,从而达到控制桥梁结构在地震作用下的振动反应的目的。


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