大跨懸索橋地震響應(yīng)控制研究.pdf

1、隨著大跨懸索橋和結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)的發(fā)展，大跨懸索橋的振動控制問題已成為工程領(lǐng)域新的課題。以往很多學(xué)者的研究大都集中在如何控制大跨懸索橋的風(fēng)振響應(yīng)。隨著地震對大跨懸索橋安全性一次又一次的沖擊，大跨懸索橋的地震響應(yīng)控制問題也日益突出。本文主要研究了大跨懸索橋主梁跨中的橫向、豎向和扭轉(zhuǎn)三向振動的位移控制問題。
　　雖然調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（TMD）在橋梁上的應(yīng)用已有不少成功的案例，但要設(shè)計出適合大跨懸索橋的TMD仍存在很多問題。本文根據(jù)江陰長

2、江大橋的數(shù)據(jù)建立了研究模型，在動力特性分析的基礎(chǔ)上借用杠桿式TMD的設(shè)計思想，設(shè)計出了適合大跨懸索橋的TMD控制裝置，并結(jié)合研究模型的實際情況進行了TMD控制分析。TMD控制分析的結(jié)果表明，TMD對大跨懸索橋主梁跨中三向位移的控制效果有限且對地震記錄較為敏感。
　　主動控制運用于橋梁的地震響應(yīng)控制也有不少學(xué)者研究，但控制算法的計算效率及產(chǎn)生的時滯問題影響了其廣泛應(yīng)用，特別是對于大跨懸索橋這樣具有龐大自由度的體系。本文提出了基于Wi

3、lson-θ法的瞬時最優(yōu)控制算法，該算法消除了計算最優(yōu)控制力產(chǎn)生的時滯且具有較高的計算效率。本文在自編程序MockCool中編寫了主動控制的程序并參考韓國光安大橋（Kwang-An Grand Bridge）的數(shù)據(jù)建立了研究模型，最后對模型進行了主動控制分析。主動控制分析的結(jié)果表明基于Wilson-θ法的瞬時最優(yōu)控制算法對大跨懸索橋主梁跨中三向位移的控制是有效的，其中橫向和豎向都能達到90％以上，且權(quán)系數(shù)對地震記錄的敏感性不強。