基于α-法的隔震橋?qū)崟r(shí)混合試驗(yàn)研究.pdf

1、隔震技術(shù)逐漸應(yīng)用于橋梁工程中，以減輕地震激勵(lì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。研究結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能較好的方法是進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，但對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一項(xiàng)非常困難和耗資巨大的工作。為此，本文引入實(shí)時(shí)混合試驗(yàn)法，以仿真模擬和物理試驗(yàn)結(jié)合的方式更好地研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)、隔震效果以及結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制。本文以實(shí)驗(yàn)室比例模型隔震橋?yàn)檠芯繉?duì)象，分析了隔震橋?qū)崟r(shí)混合試驗(yàn)的可行性，是對(duì)大比例或足尺模型試驗(yàn)的一個(gè)補(bǔ)充，進(jìn)一步擴(kuò)寬了實(shí)時(shí)混合試驗(yàn)的應(yīng)用范圍。
　　

2、本文分析了振幅誤差和時(shí)滯對(duì)隔震橋?qū)崟r(shí)混合試驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性和精確性的影響。采用Routh準(zhǔn)則判定了振幅誤差和時(shí)滯對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，Bode圖分析了振幅誤差和時(shí)滯對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)精確性的影響。此外，采用擬時(shí)滯技術(shù)得到臨界時(shí)滯的計(jì)算方程，求出了隔震橋?qū)崟r(shí)混合試驗(yàn)系統(tǒng)的臨界時(shí)滯，最后通過(guò)仿真模擬驗(yàn)證了理論分析結(jié)果。研究表明：振幅誤差不會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但過(guò)沖誤差在系統(tǒng)中增加了阻尼，下沖誤差在系統(tǒng)中減少阻尼，從而影響試驗(yàn)的精度；系統(tǒng)的臨界時(shí)滯是0.0

3、119s，時(shí)滯小于臨界時(shí)滯，系統(tǒng)是穩(wěn)定的，時(shí)滯大于臨界時(shí)滯，系統(tǒng)表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，此外時(shí)滯等效于在系統(tǒng)中增加負(fù)阻尼。
　　最后完成了隔震橋?qū)崟r(shí)混合試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。根據(jù)子結(jié)構(gòu)的劃分情況以及固定迭代次數(shù)α-法原理在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了數(shù)值子結(jié)構(gòu)，其中摩擦擺和橋梁作為數(shù)值子結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，而黏滯阻尼器通過(guò)作動(dòng)器實(shí)時(shí)加載進(jìn)行物理試驗(yàn)，數(shù)值模擬和物理試驗(yàn)聯(lián)合進(jìn)行完成隔震橋?qū)崟r(shí)混合試驗(yàn)。實(shí)時(shí)混合試驗(yàn)結(jié)果證明