慣質(zhì)類調(diào)諧阻尼器對(duì)連續(xù)梁橋減震參數(shù)分析及性能研究.pdf

1、橋梁作為生命線工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，一旦發(fā)生地震破壞將會(huì)帶來巨大的社會(huì)危害。在實(shí)際工程中，常通過采用阻尼器裝置吸收、耗散傳遞到主結(jié)構(gòu)上的地震能量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橋梁減震的目的。慣質(zhì)類調(diào)諧阻尼器(TIBD)是一類可以將裝置實(shí)際質(zhì)量放大千倍，利用慣性力和調(diào)諧效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)橋梁減震的新型阻尼器裝置，調(diào)諧粘滯質(zhì)量阻尼器(TVMD)和調(diào)諧慣質(zhì)阻尼器(TID)均屬于該類新型阻尼器裝置。本文將以連續(xù)梁橋作為研究對(duì)象，分析上述兩種TIBD裝置的參數(shù)優(yōu)化及減震性能，主要

2、內(nèi)容如下:
　　(1)在已有連續(xù)梁橋建模方法的基礎(chǔ)上，將一座典型3跨連續(xù)梁橋簡(jiǎn)化為雙自由度簡(jiǎn)化模型和多自由度精細(xì)模型兩種不同精度的減震分析模型，為研究?jī)煞NTIBD裝置(TVMD、TID)對(duì)連續(xù)梁橋的減震性能提供模型基礎(chǔ)。以單自由度結(jié)構(gòu)為分析模型，分析了TVMD、TID的高效減震機(jī)理，將TIBD裝置的出力分為彈性力、阻尼力兩部分，并推導(dǎo)出兩種裝置彈性、阻尼出力時(shí)等效剛度和等效阻尼的計(jì)算公式。對(duì)比分析了TVMD、TID的等效彈性力、等

3、效阻尼力對(duì)減震性能的影響。
　　(2)從雙自由度簡(jiǎn)化模型入手，以從外激勵(lì)輸入到結(jié)構(gòu)關(guān)鍵響應(yīng)的動(dòng)力放大系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)阻尼器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，分析研究了主結(jié)構(gòu)、阻尼器參數(shù)對(duì)減震性能的影響。然后從多自由度精細(xì)模型出發(fā)，基于順橋向、橫橋向兩種減震分析的典型狀態(tài)，采用基于H2性能的梯度法對(duì)阻尼器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并與傳統(tǒng)粘滯阻尼器的減震性能進(jìn)行對(duì)比，研究TIBD裝置對(duì)于連續(xù)梁橋多階模態(tài)減震的高效性。研究表明，兩種TIBD裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)梁

4、橋單階、多階模態(tài)響應(yīng)的顯著減震效果。
　　(3)考慮阻尼器減震性能會(huì)受結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響，分別建立墩高、跨徑不同的連續(xù)梁橋精細(xì)模型，分析墩高、跨徑等結(jié)構(gòu)因素對(duì)TIBD裝置高效減震性能的影響，研究表明，TIBD裝置對(duì)不同動(dòng)力特性的連續(xù)梁橋均具有較好的減震效果，但減震性能會(huì)隨墩高、跨徑的增加而有所降低。最后建立一座典型5跨連續(xù)梁橋多自由度精細(xì)模型分析兩種TIBD裝置的減震性能，研究表明TIBD裝置對(duì)于5跨5連續(xù)梁橋同樣具有高效減震性能