施工階段斜拉橋主動(dòng)控制模型試驗(yàn)研究.pdf

1、在過去一段時(shí)間里,主動(dòng)控制成為結(jié)構(gòu)工程研究熱點(diǎn)之一,尤其對(duì)抑制強(qiáng)風(fēng)和地震產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)振動(dòng),研究非?；钴S。處于施工狀態(tài)的斜拉橋上部結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足必須的設(shè)計(jì)荷載外,還應(yīng)考慮地震、風(fēng)等外荷載引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng),以保證有較好的施工質(zhì)量的作業(yè)環(huán)境、施工人員工作時(shí)的舒適性、施工器械以及上部結(jié)構(gòu)的安全性,因此有必要安裝阻尼器等輔助措施,特別在施工過程中主塔獨(dú)立、主梁?jiǎn)螒冶奂叭珣冶鄣瓤癸L(fēng)和抗震性能較差的階段,減振措施更為重要。
　　 本文首先以一個(gè)簡(jiǎn)易

2、二層框架模型為對(duì)象,采用拉哥朗日方法建立了包含AMD參數(shù)的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程,對(duì)二自由度結(jié)構(gòu)進(jìn)行了主動(dòng)控制設(shè)計(jì)。采用多種控制算法,包括極點(diǎn)分配法、LQR、LQG和H∞等方法配合Kalman濾波器對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制,仿真計(jì)算結(jié)果表明,采用LQG方法效果最優(yōu)。之后進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)無彈簧連接的AMD控制設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)狀態(tài)空間中AMD的位移分量進(jìn)行處理,以便保證控制的穩(wěn)定性。
　　 之后針對(duì)雙懸臂施工狀態(tài)的斜拉橋模型的振動(dòng)控制進(jìn)行了試驗(yàn)

3、研究。首先建立了斜拉橋模型的有限元模型,采用小波分析方法識(shí)別了結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù),并通過模型修正方法改善了有限元模型的精度,該模型用于進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。
　　 理論研究表明,斜拉橋?qū)ΨQ雙懸臂施工狀態(tài)時(shí),在沒有安裝輔助墩前橫橋向包含2階重頻模態(tài),通過結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可控性、可觀性分析可知,至少須在主、邊跨兩端各安裝一個(gè)AMD和一個(gè)傳感器才能達(dá)到理想的主動(dòng)控制效果。
　　 控制算法采用了LQG和H∞方法,以主梁兩懸臂端位移和加速度為控制輸出