非線性懸吊質(zhì)量擺對高聳結(jié)構(gòu)減振控制的研究.pdf

1、高聳結(jié)構(gòu)體系在強風(fēng)雨、地震等環(huán)境荷載反應(yīng)敏感，容易產(chǎn)生振動疲勞損傷和極端條件下的動態(tài)倒塌破壞。近年來，結(jié)構(gòu)振動控制方法的出現(xiàn)為解決此類問題提供了一條有效的途徑，而懸吊質(zhì)量擺體系具有效果好、原理簡單、安裝方便的優(yōu)點，因而引起了研究者的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)有研究中，通常將懸吊質(zhì)量擺簡化為一個單擺振動系統(tǒng)，但當(dāng)擺的振動幅度明顯偏離平衡位置時，將不滿足線性小擺角的條件，必須考慮懸吊質(zhì)量擺大振幅幾何非線性的影響。本文針對懸吊質(zhì)量擺的非線性問題做了以下幾個

2、方面的研究:
　　(1)以輸電塔為例，分析了高聳結(jié)構(gòu)體系的破壞現(xiàn)象;闡述了結(jié)構(gòu)振動控制的基本概念和結(jié)構(gòu)振動控制的基本類型，簡單介紹了懸吊質(zhì)量擺的研究現(xiàn)狀;
　　(2)本文以一柔性輸電塔為例，首先介紹輸電塔結(jié)構(gòu)的有限元模型，對有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析，得出模型的前六階頻率和陣型;對輸電塔的有限元模型進(jìn)行簡化，得出簡化模型，把簡化模型和有限元模型進(jìn)行對比，驗證簡化模型的準(zhǔn)確性。通過推理分析得出非線性懸吊質(zhì)量擺-結(jié)構(gòu)的運動方程，把線

3、性與非線性懸吊質(zhì)量擺-結(jié)構(gòu)在E1Centro波(SW)作用下進(jìn)行比較，驗證非線性的存在;采用正弦波，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)分析，從而得出擺的質(zhì)量和擺的長度不同時，結(jié)構(gòu)的減震率的變化規(guī)律，得出最優(yōu)的參數(shù);采用不同的場地條件，對線性和非線性結(jié)果進(jìn)行對比，進(jìn)一步驗證懸吊質(zhì)量擺非線性的存在，同時說明懸吊質(zhì)量擺-結(jié)構(gòu)考慮懸吊質(zhì)量擺非線性的必要性;
　　(3)論文第三章首先對等效線性化和虛擬激勵法進(jìn)行簡單的介紹，提出了考慮加速度影響的非線性懸吊質(zhì)量擺