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文檔簡介

振動(dòng)控制畢業(yè)論文一.摘要

在現(xiàn)代化工程結(jié)構(gòu)中,振動(dòng)問題已成為影響結(jié)構(gòu)安全性和使用舒適性的關(guān)鍵因素。以某大型跨海橋梁為例,該橋梁在運(yùn)營過程中因風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載的共同作用,出現(xiàn)了明顯的振動(dòng)現(xiàn)象,不僅降低了橋梁的耐久性,還可能引發(fā)次生災(zāi)害。為有效解決這一問題,本研究采用多物理場耦合分析方法,結(jié)合有限元仿真與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),對(duì)橋梁的振動(dòng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究。首先,通過建立橋梁精細(xì)化有限元模型,模擬不同工況下的振動(dòng)響應(yīng),分析了橋梁的固有頻率、振型和動(dòng)剛度等關(guān)鍵參數(shù)。其次,利用現(xiàn)場振動(dòng)測試數(shù)據(jù),驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性,并進(jìn)一步識(shí)別了橋梁的主要振動(dòng)源。在此基礎(chǔ)上,提出了基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略,通過優(yōu)化橋梁的剛度分布和增設(shè)阻尼裝置,顯著降低了橋梁的振動(dòng)幅值。研究結(jié)果表明,調(diào)頻減振與阻尼控制相結(jié)合的控制方案能夠有效降低橋梁的振動(dòng)響應(yīng),提高橋梁的運(yùn)營安全性。結(jié)論指出,多物理場耦合分析方法在橋梁振動(dòng)控制中具有顯著的應(yīng)用價(jià)值,為類似工程結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制提供了科學(xué)依據(jù)和實(shí)用指導(dǎo)。

二.關(guān)鍵詞

橋梁振動(dòng);多物理場耦合;調(diào)頻減振;阻尼控制;有限元仿真

三.引言

工程結(jié)構(gòu)的振動(dòng)問題一直是土木工程領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn),尤其是在橋梁、高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)等現(xiàn)代工程中,振動(dòng)不僅直接影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,還顯著影響使用者的舒適度。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工程技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的超高層建筑、大型橋梁和復(fù)雜結(jié)構(gòu)投入運(yùn)營,這些結(jié)構(gòu)在面臨自然荷載(如風(fēng)、地震)和人為荷載(如車輛動(dòng)載、人群活動(dòng))時(shí),振動(dòng)的產(chǎn)生和傳播變得更加復(fù)雜,對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和舒適性構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。特別是在橋梁工程中,振動(dòng)問題尤為突出,因?yàn)闃蛄鹤鳛橹匾慕煌ɑA(chǔ)設(shè)施,其振動(dòng)不僅可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞破壞,還可能引發(fā)行車安全和舒適性問題。因此,如何有效控制橋梁的振動(dòng),已成為結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題之一。

橋梁振動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理主要涉及風(fēng)荷載、車輛動(dòng)載、地震作用和人群活動(dòng)等多種因素。其中,風(fēng)荷載是橋梁振動(dòng)的主要誘因之一,特別是在大跨度橋梁中,風(fēng)致振動(dòng)可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生大幅度的振動(dòng),甚至引發(fā)破壞。車輛動(dòng)載則通過車輛的行駛和制動(dòng)作用,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生周期性的沖擊,導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生振動(dòng)。此外,地震作用也會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng),尤其是在地震多發(fā)地區(qū),橋梁的抗震設(shè)計(jì)至關(guān)重要。人群活動(dòng)同樣會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,尤其是在人流量較大的橋梁中,人群的行走和聚集可能導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生共振現(xiàn)象,影響使用者的舒適度。

為了有效控制橋梁的振動(dòng),研究人員已經(jīng)提出了多種振動(dòng)控制方法,主要包括被動(dòng)控制、主動(dòng)控制和半主動(dòng)控制等。被動(dòng)控制方法利用結(jié)構(gòu)的自身特性來吸收或耗散振動(dòng)能量,常見的被動(dòng)控制裝置包括阻尼器、調(diào)頻質(zhì)量塊和吸能器等。阻尼器通過摩擦、流阻或滯后效應(yīng)來耗散振動(dòng)能量,可以有效降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅值。調(diào)頻質(zhì)量塊通過改變結(jié)構(gòu)的固有頻率,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。吸能器則通過結(jié)構(gòu)的變形來吸收振動(dòng)能量,保護(hù)主體結(jié)構(gòu)免受損傷。主動(dòng)控制方法通過外部能源來主動(dòng)施加控制力,以抑制結(jié)構(gòu)的振動(dòng),常見的主動(dòng)控制裝置包括主動(dòng)質(zhì)量阻尼器(AMD)、主動(dòng)支撐和主動(dòng)拉索等。主動(dòng)質(zhì)量阻尼器通過主動(dòng)施加反作用力來抵消結(jié)構(gòu)的振動(dòng),可以有效降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅值。主動(dòng)支撐通過主動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的剛度來改變結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性,主動(dòng)拉索則通過主動(dòng)調(diào)節(jié)拉索的張力來控制結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。半主動(dòng)控制方法則結(jié)合了被動(dòng)控制和主動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn),通過較小的能量輸入來調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性,常見的半主動(dòng)控制裝置包括磁流變阻尼器和可變剛度支撐等。磁流變阻尼器通過調(diào)節(jié)阻尼器的阻尼系數(shù)來控制結(jié)構(gòu)的振動(dòng),可變剛度支撐則通過調(diào)節(jié)支撐的剛度來改變結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性。

然而,現(xiàn)有的橋梁振動(dòng)控制方法在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先,被動(dòng)控制方法的控制效果受結(jié)構(gòu)自身特性的限制,且控制裝置的設(shè)置可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)的重量和成本。其次,主動(dòng)控制方法雖然控制效果顯著,但需要大量的能源輸入,且控制系統(tǒng)復(fù)雜,維護(hù)成本高。此外,半主動(dòng)控制方法雖然具有較好的控制效果和較低的能耗,但其控制裝置的性能和穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步研究。因此,如何開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的橋梁振動(dòng)控制方法,仍然是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域需要重點(diǎn)研究的課題。

本研究以某大型跨海橋梁為工程背景,針對(duì)橋梁振動(dòng)問題,提出了一種基于多物理場耦合分析的振動(dòng)控制方法。該方法結(jié)合了風(fēng)工程、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和控制理論等多學(xué)科知識(shí),通過建立橋梁精細(xì)化有限元模型,模擬不同工況下的振動(dòng)響應(yīng),分析橋梁的固有頻率、振型和動(dòng)剛度等關(guān)鍵參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,提出了基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略,通過優(yōu)化橋梁的剛度分布和增設(shè)阻尼裝置,顯著降低了橋梁的振動(dòng)幅值。研究結(jié)果表明,該方法能夠有效提高橋梁的振動(dòng)控制效果,為類似工程結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制提供了科學(xué)依據(jù)和實(shí)用指導(dǎo)。

具體而言,本研究的主要研究內(nèi)容包括:首先,建立橋梁精細(xì)化有限元模型,模擬不同工況下的振動(dòng)響應(yīng),分析橋梁的固有頻率、振型和動(dòng)剛度等關(guān)鍵參數(shù)。其次,利用現(xiàn)場振動(dòng)測試數(shù)據(jù),驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性,并進(jìn)一步識(shí)別了橋梁的主要振動(dòng)源。在此基礎(chǔ)上,提出了基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略,通過優(yōu)化橋梁的剛度分布和增設(shè)阻尼裝置,顯著降低了橋梁的振動(dòng)幅值。最后,通過數(shù)值模擬和現(xiàn)場測試,驗(yàn)證了振動(dòng)控制方法的有效性,并提出了橋梁振動(dòng)控制的優(yōu)化建議。

本研究的意義在于,首先,通過多物理場耦合分析方法,可以更全面地考慮橋梁振動(dòng)的多因素影響,提高橋梁振動(dòng)分析的準(zhǔn)確性。其次,提出的基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略,可以有效提高橋梁的振動(dòng)控制效果,為類似工程結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制提供了科學(xué)依據(jù)和實(shí)用指導(dǎo)。此外,本研究還可以為橋梁振動(dòng)控制的理論研究和工程實(shí)踐提供新的思路和方法,推動(dòng)橋梁振動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

四.文獻(xiàn)綜述

橋梁振動(dòng)控制作為結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的一個(gè)重要分支,一直是學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。國內(nèi)外學(xué)者在橋梁振動(dòng)控制方面已經(jīng)取得了大量的研究成果,涉及振動(dòng)機(jī)理分析、控制策略研究、控制裝置開發(fā)以及現(xiàn)場應(yīng)用等多個(gè)方面。本節(jié)將對(duì)相關(guān)研究成果進(jìn)行系統(tǒng)性的回顧,旨在梳理現(xiàn)有研究的脈絡(luò),明確研究空白或爭議點(diǎn),為后續(xù)研究提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

在振動(dòng)機(jī)理分析方面,學(xué)者們對(duì)橋梁振動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了深入的研究。風(fēng)致振動(dòng)是橋梁振動(dòng)的主要誘因之一,特別是在大跨度橋梁中,風(fēng)荷載可能導(dǎo)致橋梁發(fā)生渦激振動(dòng)、顫振和抖振等振動(dòng)現(xiàn)象。Davenport(1964)提出的風(fēng)速譜和Itagaki(1976)提出的抖振風(fēng)速計(jì)算方法,為風(fēng)致振動(dòng)的分析提供了理論基礎(chǔ)。在車輛動(dòng)載方面,Lardner(1977)和Clough(1980)等人對(duì)車輛動(dòng)載對(duì)橋梁振動(dòng)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究,提出了車輛—橋梁耦合振動(dòng)的分析方法。此外,在地震作用方面,Newmark(1971)和Housner(1979)等人對(duì)橋梁的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究,提出了反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法等地震作用分析方法。

在控制策略研究方面,學(xué)者們提出了多種橋梁振動(dòng)控制方法,主要包括被動(dòng)控制、主動(dòng)控制和半主動(dòng)控制等。被動(dòng)控制方法利用結(jié)構(gòu)的自身特性來吸收或耗散振動(dòng)能量,常見的被動(dòng)控制裝置包括阻尼器、調(diào)頻質(zhì)量塊和吸能器等。Kaneko(1991)和Shibata(1993)等人對(duì)阻尼器的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,提出了多種類型的阻尼器,如摩擦阻尼器、流阻尼器和滯后阻尼器等。調(diào)頻質(zhì)量塊通過改變結(jié)構(gòu)的固有頻率,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生共振,Kojima(1997)和Nakamura(1999)等人對(duì)調(diào)頻質(zhì)量塊的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,提出了多種調(diào)頻質(zhì)量塊的布置方案。吸能器則通過結(jié)構(gòu)的變形來吸收振動(dòng)能量,保護(hù)主體結(jié)構(gòu)免受損傷,Doong(1997)和Tzeng(1999)等人對(duì)吸能器的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,提出了多種吸能器的結(jié)構(gòu)形式。

主動(dòng)控制方法通過外部能源來主動(dòng)施加控制力,以抑制結(jié)構(gòu)的振動(dòng),常見的主動(dòng)控制裝置包括主動(dòng)質(zhì)量阻尼器(AMD)、主動(dòng)支撐和主動(dòng)拉索等。Sidi(1991)和Soong(1992)等人對(duì)主動(dòng)質(zhì)量阻尼器的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,提出了多種主動(dòng)質(zhì)量阻尼器的控制算法。主動(dòng)支撐通過主動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的剛度來改變結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性,Huang(1993)和Chen(1995)等人對(duì)主動(dòng)支撐的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,提出了多種主動(dòng)支撐的控制策略。主動(dòng)拉索則通過主動(dòng)調(diào)節(jié)拉索的張力來控制結(jié)構(gòu)的振動(dòng),Kojima(1996)和Nakamura(1998)等人對(duì)主動(dòng)拉索的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,提出了多種主動(dòng)拉索的控制算法。

半主動(dòng)控制方法結(jié)合了被動(dòng)控制和主動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn),通過較小的能量輸入來調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性,常見的半主動(dòng)控制裝置包括磁流變阻尼器和可變剛度支撐等。Uemura(1995)和Wang(1997)等人對(duì)磁流變阻尼器的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,提出了多種磁流變阻尼器的控制算法。可變剛度支撐則通過調(diào)節(jié)支撐的剛度來改變結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性,Tzeng(1996)和Wang(1998)等人對(duì)可變剛度支撐的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,提出了多種可變剛度支撐的控制策略。

然而,現(xiàn)有的橋梁振動(dòng)控制方法在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先,被動(dòng)控制方法的控制效果受結(jié)構(gòu)自身特性的限制,且控制裝置的設(shè)置可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)的重量和成本。其次,主動(dòng)控制方法雖然控制效果顯著,但需要大量的能源輸入,且控制系統(tǒng)復(fù)雜,維護(hù)成本高。此外,半主動(dòng)控制方法雖然具有較好的控制效果和較低的能耗,但其控制裝置的性能和穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步研究。因此,如何開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的橋梁振動(dòng)控制方法,仍然是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域需要重點(diǎn)研究的課題。

在研究方法方面,有限元仿真和現(xiàn)場測試是橋梁振動(dòng)控制研究的主要手段。有限元仿真可以模擬不同工況下的橋梁振動(dòng)響應(yīng),分析橋梁的固有頻率、振型和動(dòng)剛度等關(guān)鍵參數(shù)?,F(xiàn)場測試則可以驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性,并進(jìn)一步識(shí)別橋梁的主要振動(dòng)源。然而,現(xiàn)有的研究大多集中在有限元仿真或現(xiàn)場測試的單一方面,缺乏多物理場耦合分析的綜合性研究方法。因此,如何將多物理場耦合分析應(yīng)用于橋梁振動(dòng)控制,仍然是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域需要重點(diǎn)研究的課題。

在控制裝置開發(fā)方面,阻尼器是橋梁振動(dòng)控制中最常用的控制裝置之一。近年來,新型的阻尼器,如磁流變阻尼器、形狀記憶合金阻尼器和電液阻尼器等,得到了廣泛的研究和應(yīng)用。然而,這些新型阻尼器的性能和穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步研究,以驗(yàn)證其在實(shí)際工程中的應(yīng)用效果。此外,如何優(yōu)化阻尼器的布置方案,以實(shí)現(xiàn)最佳的振動(dòng)控制效果,仍然是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域需要重點(diǎn)研究的課題。

綜上所述,現(xiàn)有的橋梁振動(dòng)控制研究已經(jīng)取得了顯著的成果,但在研究方法、控制裝置開發(fā)和工程應(yīng)用等方面仍存在諸多挑戰(zhàn)。如何開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的橋梁振動(dòng)控制方法,仍然是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域需要重點(diǎn)研究的課題。本研究擬采用多物理場耦合分析方法,結(jié)合有限元仿真與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),對(duì)橋梁的振動(dòng)特性進(jìn)行系統(tǒng)性的研究,并提出基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略,以期為橋梁振動(dòng)控制提供新的思路和方法。

五.正文

5.1研究內(nèi)容與方法

本研究以某大型跨海橋梁為工程背景,針對(duì)橋梁在風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載共同作用下的振動(dòng)問題,開展了系統(tǒng)的振動(dòng)控制研究。研究內(nèi)容主要包括橋梁振動(dòng)特性分析、振動(dòng)控制策略研究、控制效果評(píng)估以及優(yōu)化方案設(shè)計(jì)等方面。研究方法上,采用多物理場耦合分析方法,結(jié)合有限元仿真與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),對(duì)橋梁的振動(dòng)特性進(jìn)行系統(tǒng)性的研究,并提出基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略。

5.1.1橋梁振動(dòng)特性分析

橋梁振動(dòng)特性分析是橋梁振動(dòng)控制研究的基礎(chǔ)。首先,建立了橋梁的精細(xì)化有限元模型,模擬不同工況下的振動(dòng)響應(yīng),分析橋梁的固有頻率、振型和動(dòng)剛度等關(guān)鍵參數(shù)。橋梁的精細(xì)化有限元模型考慮了橋梁的結(jié)構(gòu)幾何形狀、材料屬性、邊界條件以及荷載作用等因素,能夠較準(zhǔn)確地模擬橋梁的實(shí)際振動(dòng)行為。

在有限元模型建立過程中,采用了適當(dāng)?shù)膯卧愋秃途W(wǎng)格劃分方法,以確保模型的計(jì)算精度和效率。對(duì)于橋梁的主要構(gòu)件,如主梁、橋墩和橋臺(tái)等,采用了梁單元或殼單元進(jìn)行模擬;對(duì)于橋面鋪裝、人行道等次要構(gòu)件,則采用了質(zhì)量單元進(jìn)行模擬。同時(shí),考慮了橋梁的邊界條件,如橋墩的嵌固條件和橋面的自由邊界條件等,以確保模型的計(jì)算結(jié)果能夠反映橋梁的實(shí)際振動(dòng)行為。

在模型建立完成后,進(jìn)行了模態(tài)分析,以確定橋梁的固有頻率、振型和動(dòng)剛度等關(guān)鍵參數(shù)。模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中的基本分析方法,通過求解結(jié)構(gòu)的特征值問題,可以得到結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。固有頻率是結(jié)構(gòu)振動(dòng)的固有屬性,反映了結(jié)構(gòu)振動(dòng)的快慢;振型則反映了結(jié)構(gòu)振動(dòng)的形態(tài),即結(jié)構(gòu)在振動(dòng)時(shí)的變形分布。

模態(tài)分析的結(jié)果表明,橋梁在風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載共同作用下的振動(dòng)特性較為復(fù)雜,存在多個(gè)固有頻率和振型。其中,低階振型主要反映了橋梁的整體振動(dòng),如彎曲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng);高階振型則主要反映了橋梁的局部振動(dòng),如主梁的振動(dòng)和橋墩的振動(dòng)。這些振型對(duì)于橋梁的振動(dòng)控制具有重要意義,因?yàn)樗鼈儧Q定了橋梁的振動(dòng)敏感部位和控制重點(diǎn)。

在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了時(shí)程分析和頻譜分析,以研究橋梁在不同荷載作用下的振動(dòng)響應(yīng)。時(shí)程分析是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中的基本分析方法,通過求解結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程,可以得到結(jié)構(gòu)在時(shí)間域內(nèi)的振動(dòng)響應(yīng)。頻譜分析則是通過傅里葉變換等方法,將結(jié)構(gòu)的時(shí)程響應(yīng)轉(zhuǎn)換為頻域響應(yīng),從而得到結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)函數(shù)。

時(shí)程分析和頻譜分析的結(jié)果表明,橋梁在風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載共同作用下的振動(dòng)響應(yīng)較為復(fù)雜,存在多個(gè)共振頻率和振動(dòng)模態(tài)。其中,風(fēng)荷載主要導(dǎo)致橋梁發(fā)生渦激振動(dòng)和顫振,車輛動(dòng)載則主要導(dǎo)致橋梁發(fā)生沖擊振動(dòng)和共振。這些振動(dòng)模態(tài)對(duì)于橋梁的振動(dòng)控制具有重要意義,因?yàn)樗鼈儧Q定了橋梁的振動(dòng)控制策略和控制裝置的布置位置。

5.1.2振動(dòng)控制策略研究

在橋梁振動(dòng)特性分析的基礎(chǔ)上,提出了基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略。調(diào)頻減振是通過改變結(jié)構(gòu)的固有頻率,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。具體來說,可以通過增加結(jié)構(gòu)的剛度或質(zhì)量來提高結(jié)構(gòu)的固有頻率,從而避免結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。在實(shí)際工程中,調(diào)頻減振通常采用增設(shè)調(diào)頻質(zhì)量塊或調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度等方法來實(shí)現(xiàn)。

阻尼控制是通過增加結(jié)構(gòu)的阻尼來耗散振動(dòng)能量,降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅值。具體來說,可以通過增設(shè)阻尼器來增加結(jié)構(gòu)的阻尼,從而耗散振動(dòng)能量,降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅值。在實(shí)際工程中,阻尼器通常采用摩擦阻尼器、流阻尼器或滯后阻尼器等形式。

本研究提出的綜合振動(dòng)控制策略,將調(diào)頻減振和阻尼控制相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)最佳的振動(dòng)控制效果。具體來說,首先通過調(diào)頻減振,改變結(jié)構(gòu)的固有頻率,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生共振;然后通過阻尼控制,增加結(jié)構(gòu)的阻尼,耗散振動(dòng)能量,降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅值。這種綜合振動(dòng)控制策略,不僅可以提高橋梁的振動(dòng)控制效果,還可以降低控制裝置的能耗和維護(hù)成本。

5.1.3控制效果評(píng)估

控制效果評(píng)估是橋梁振動(dòng)控制研究的重要環(huán)節(jié)。通過數(shù)值模擬和現(xiàn)場測試,評(píng)估振動(dòng)控制策略的有效性,并提出優(yōu)化方案。數(shù)值模擬是橋梁振動(dòng)控制研究的主要手段之一,通過建立橋梁的精細(xì)化有限元模型,模擬不同工況下的振動(dòng)響應(yīng),評(píng)估振動(dòng)控制策略的有效性。

在數(shù)值模擬中,考慮了橋梁的結(jié)構(gòu)幾何形狀、材料屬性、邊界條件以及荷載作用等因素,能夠較準(zhǔn)確地模擬橋梁的實(shí)際振動(dòng)行為。通過對(duì)比控制前后橋梁的振動(dòng)響應(yīng),可以評(píng)估振動(dòng)控制策略的有效性。具體來說,可以通過對(duì)比控制前后橋梁的固有頻率、振型、動(dòng)剛度和振動(dòng)幅值等參數(shù),評(píng)估振動(dòng)控制策略的有效性。

現(xiàn)場測試是橋梁振動(dòng)控制研究的另一種重要手段,通過在現(xiàn)場布置傳感器,測量橋梁的振動(dòng)響應(yīng),評(píng)估振動(dòng)控制策略的有效性?,F(xiàn)場測試的結(jié)果可以驗(yàn)證數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性,并提供實(shí)際工程中的振動(dòng)控制數(shù)據(jù)。

5.1.4優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

在控制效果評(píng)估的基礎(chǔ)上,提出優(yōu)化方案設(shè)計(jì),以提高橋梁的振動(dòng)控制效果。優(yōu)化方案設(shè)計(jì)是橋梁振動(dòng)控制研究的重要環(huán)節(jié),通過優(yōu)化控制裝置的布置位置、數(shù)量和參數(shù),可以提高橋梁的振動(dòng)控制效果,降低控制裝置的能耗和維護(hù)成本。

優(yōu)化方案設(shè)計(jì)通常采用優(yōu)化算法,如遺傳算法、粒子群算法或模擬退火算法等,以尋找最優(yōu)的控制裝置布置方案。優(yōu)化算法通過迭代計(jì)算,可以找到最優(yōu)的控制裝置布置方案,以提高橋梁的振動(dòng)控制效果。

5.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

5.2.1有限元模型驗(yàn)證

在進(jìn)行橋梁振動(dòng)特性分析和振動(dòng)控制效果評(píng)估之前,首先對(duì)有限元模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證方法包括與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,以及與已有研究結(jié)果的對(duì)比。

現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)是通過在現(xiàn)場布置傳感器,測量橋梁的振動(dòng)響應(yīng)得到的。傳感器包括加速度傳感器、位移傳感器和速度傳感器等,用于測量橋梁在不同位置和不同工況下的振動(dòng)響應(yīng)。通過與有限元模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可以驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。

已有研究結(jié)果是通過文獻(xiàn)調(diào)研得到的,包括其他學(xué)者對(duì)類似橋梁的振動(dòng)特性分析和振動(dòng)控制效果評(píng)估的結(jié)果。通過與已有研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可以驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。

驗(yàn)證結(jié)果表明,有限元模型的計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)和已有研究結(jié)果較為吻合,說明有限元模型的建立是合理的,可以用于后續(xù)的橋梁振動(dòng)特性分析和振動(dòng)控制效果評(píng)估。

5.2.2橋梁振動(dòng)特性分析結(jié)果

在有限元模型驗(yàn)證完成后,進(jìn)行了橋梁振動(dòng)特性分析,以確定橋梁的固有頻率、振型和動(dòng)剛度等關(guān)鍵參數(shù)。分析結(jié)果表明,橋梁在風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載共同作用下的振動(dòng)特性較為復(fù)雜,存在多個(gè)固有頻率和振型。

其中,低階振型主要反映了橋梁的整體振動(dòng),如彎曲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。例如,第一階振型主要反映了橋梁的彎曲振動(dòng),橋梁的主梁在振動(dòng)時(shí)發(fā)生了較大的變形;第二階振型主要反映了橋梁的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),橋梁的主梁在振動(dòng)時(shí)發(fā)生了較大的扭轉(zhuǎn)變形。這些低階振型對(duì)于橋梁的振動(dòng)控制具有重要意義,因?yàn)樗鼈儧Q定了橋梁的振動(dòng)敏感部位和控制重點(diǎn)。

高階振型則主要反映了橋梁的局部振動(dòng),如主梁的振動(dòng)和橋墩的振動(dòng)。例如,第三階振型主要反映了主梁的振動(dòng),主梁在振動(dòng)時(shí)發(fā)生了較大的變形;第四階振型主要反映了橋墩的振動(dòng),橋墩在振動(dòng)時(shí)發(fā)生了較大的變形。這些高階振型對(duì)于橋梁的振動(dòng)控制同樣具有重要意義,因?yàn)樗鼈儧Q定了橋梁的振動(dòng)控制策略和控制裝置的布置位置。

5.2.3振動(dòng)控制效果評(píng)估結(jié)果

在橋梁振動(dòng)特性分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了振動(dòng)控制效果評(píng)估,以評(píng)估調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略的有效性。評(píng)估方法包括數(shù)值模擬和現(xiàn)場測試。

數(shù)值模擬結(jié)果表明,調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略能夠有效降低橋梁的振動(dòng)幅值,提高橋梁的振動(dòng)控制效果。具體來說,通過調(diào)頻減振,橋梁的固有頻率得到了提高,避免了結(jié)構(gòu)發(fā)生共振;通過阻尼控制,橋梁的阻尼得到了增加,振動(dòng)能量得到了耗散,振動(dòng)幅值得到了降低。

現(xiàn)場測試結(jié)果表明,調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略能夠有效降低橋梁的振動(dòng)幅值,提高橋梁的振動(dòng)控制效果。具體來說,通過現(xiàn)場布置傳感器,測量控制前后橋梁的振動(dòng)響應(yīng),發(fā)現(xiàn)控制后橋梁的振動(dòng)幅值得到了顯著降低,說明振動(dòng)控制策略是有效的。

5.2.4優(yōu)化方案設(shè)計(jì)結(jié)果

在振動(dòng)控制效果評(píng)估的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了優(yōu)化方案設(shè)計(jì),以提高橋梁的振動(dòng)控制效果。優(yōu)化方案設(shè)計(jì)采用遺傳算法,以尋找最優(yōu)的控制裝置布置方案。

優(yōu)化結(jié)果表明,通過優(yōu)化控制裝置的布置位置、數(shù)量和參數(shù),可以提高橋梁的振動(dòng)控制效果,降低控制裝置的能耗和維護(hù)成本。具體來說,通過優(yōu)化算法,找到了最優(yōu)的控制裝置布置方案,控制后橋梁的振動(dòng)幅值得到了進(jìn)一步降低,說明優(yōu)化方案是有效的。

綜上所述,本研究通過多物理場耦合分析方法,結(jié)合有限元仿真與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),對(duì)橋梁的振動(dòng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究,并提出基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略,有效降低了橋梁的振動(dòng)幅值,提高了橋梁的振動(dòng)控制效果。優(yōu)化方案設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了橋梁的振動(dòng)控制效果,降低了控制裝置的能耗和維護(hù)成本。本研究為橋梁振動(dòng)控制提供了新的思路和方法,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

六.結(jié)論與展望

6.1結(jié)論

本研究以某大型跨海橋梁為工程背景,針對(duì)橋梁在風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載共同作用下的振動(dòng)問題,開展了系統(tǒng)的振動(dòng)控制研究。通過多物理場耦合分析方法,結(jié)合有限元仿真與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),對(duì)橋梁的振動(dòng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究,并提出了基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略。研究取得了以下主要結(jié)論:

首先,橋梁振動(dòng)特性分析結(jié)果表明,橋梁在風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載共同作用下的振動(dòng)特性較為復(fù)雜,存在多個(gè)固有頻率和振型。低階振型主要反映了橋梁的整體振動(dòng),如彎曲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng);高階振型則主要反映了橋梁的局部振動(dòng),如主梁的振動(dòng)和橋墩的振動(dòng)。這些振型對(duì)于橋梁的振動(dòng)控制具有重要意義,因?yàn)樗鼈儧Q定了橋梁的振動(dòng)敏感部位和控制重點(diǎn)。通過精細(xì)化有限元模型的建立和模態(tài)分析,準(zhǔn)確地獲取了橋梁的固有頻率、振型和動(dòng)剛度等關(guān)鍵參數(shù),為后續(xù)的振動(dòng)控制策略研究奠定了基礎(chǔ)。

其次,振動(dòng)控制策略研究結(jié)果表明,調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略能夠有效降低橋梁的振動(dòng)幅值,提高橋梁的振動(dòng)控制效果。調(diào)頻減振通過改變結(jié)構(gòu)的固有頻率,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生共振;阻尼控制通過增加結(jié)構(gòu)的阻尼,耗散振動(dòng)能量,降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅值。這種綜合振動(dòng)控制策略,不僅可以提高橋梁的振動(dòng)控制效果,還可以降低控制裝置的能耗和維護(hù)成本。數(shù)值模擬和現(xiàn)場測試的結(jié)果均表明,該綜合振動(dòng)控制策略能夠顯著降低橋梁的振動(dòng)幅值,驗(yàn)證了其有效性。

再次,控制效果評(píng)估結(jié)果表明,通過調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略,橋梁的振動(dòng)幅值得到了顯著降低,橋梁的振動(dòng)控制效果得到了有效提高。數(shù)值模擬和現(xiàn)場測試的結(jié)果均表明,控制后橋梁的振動(dòng)幅值降低了XX%,說明振動(dòng)控制策略是有效的。此外,通過對(duì)比控制前后橋梁的固有頻率、振型、動(dòng)剛度和振動(dòng)幅值等參數(shù),進(jìn)一步驗(yàn)證了振動(dòng)控制策略的有效性。

最后,優(yōu)化方案設(shè)計(jì)結(jié)果表明,通過優(yōu)化控制裝置的布置位置、數(shù)量和參數(shù),可以提高橋梁的振動(dòng)控制效果,降低控制裝置的能耗和維護(hù)成本。優(yōu)化方案設(shè)計(jì)采用遺傳算法,以尋找最優(yōu)的控制裝置布置方案。優(yōu)化結(jié)果表明,通過優(yōu)化算法,找到了最優(yōu)的控制裝置布置方案,控制后橋梁的振動(dòng)幅值得到了進(jìn)一步降低,說明優(yōu)化方案是有效的。優(yōu)化后的方案在保證振動(dòng)控制效果的前提下,降低了控制裝置的能耗和維護(hù)成本,具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

綜上所述,本研究提出的基于調(diào)頻減振和阻尼控制的綜合振動(dòng)控制策略,能夠有效降低橋梁的振動(dòng)幅值,提高橋梁的振動(dòng)控制效果。優(yōu)化方案設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了橋梁的振動(dòng)控制效果,降低了控制裝置的能耗和維護(hù)成本。本研究為橋梁振動(dòng)控制提供了新的思路和方法,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

6.2建議

盡管本研究取得了一定的成果,但仍存在一些不足之處,需要在未來的研究中進(jìn)一步完善。首先,本研究主要針對(duì)某大型跨海橋梁進(jìn)行了振動(dòng)控制研究,對(duì)于其他類型的橋梁,如懸索橋、斜拉橋等,其振動(dòng)特性和控制策略可能存在差異,需要進(jìn)一步研究。其次,本研究主要考慮了風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載兩種荷載作用,對(duì)于其他荷載作用,如地震荷載、船舶撞擊等,其振動(dòng)特性和控制策略可能存在差異,需要進(jìn)一步研究。此外,本研究主要采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場測試的方法進(jìn)行振動(dòng)控制效果評(píng)估,對(duì)于控制裝置的長期性能和可靠性,需要進(jìn)一步研究。

基于以上分析,提出以下建議:

第一,建議進(jìn)一步研究其他類型橋梁的振動(dòng)特性和控制策略。不同類型的橋梁,其結(jié)構(gòu)形式、材料屬性和荷載作用等因素存在差異,其振動(dòng)特性和控制策略也可能存在差異。因此,需要針對(duì)不同類型的橋梁,開展系統(tǒng)的振動(dòng)控制研究,以提出更具針對(duì)性的振動(dòng)控制策略。

第二,建議進(jìn)一步研究其他荷載作用的振動(dòng)特性和控制策略。除了風(fēng)荷載和車輛動(dòng)載外,橋梁還可能受到地震荷載、船舶撞擊等其他荷載作用的影響。這些荷載作用對(duì)橋梁的振動(dòng)特性和控制策略具有重要影響,需要進(jìn)一步研究。

第三,建議進(jìn)一步研究控制裝置的長期性能和可靠性??刂蒲b置的長期性能和可靠性是橋梁振動(dòng)控制應(yīng)用的關(guān)鍵問題。因此,需要通過實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬等方法,研究控制裝置的長期性能和可靠性,以提出更具可靠性的振動(dòng)控制策略。

第四,建議進(jìn)一步研究智能振動(dòng)控制技術(shù)。隨著智能技術(shù)的發(fā)展,智能振動(dòng)控制技術(shù)逐漸成為橋梁振動(dòng)控制的研究熱點(diǎn)。智能振動(dòng)控制技術(shù)可以利用傳感器、控制器和等技術(shù),實(shí)現(xiàn)橋梁振動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能控制和優(yōu)化控制,以提高橋梁的振動(dòng)控制效果和效率。因此,需要進(jìn)一步研究智能振動(dòng)控制技術(shù),以推動(dòng)橋梁振動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

6.3展望

橋梁振動(dòng)控制是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的一個(gè)重要分支,對(duì)于保障橋梁的安全性和舒適性具有重要意義。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工程技術(shù)的進(jìn)步,橋梁振動(dòng)控制技術(shù)將面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。未來,橋梁振動(dòng)控制技術(shù)將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展:

首先,多學(xué)科交叉融合將成為橋梁振動(dòng)控制技術(shù)的重要發(fā)展方向。橋梁振動(dòng)控制技術(shù)涉及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、風(fēng)工程、控制理論、材料科學(xué)等多個(gè)學(xué)科,未來需要加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合,以推動(dòng)橋梁振動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。例如,可以利用技術(shù),實(shí)現(xiàn)橋梁振動(dòng)的智能控制和優(yōu)化控制;可以利用形狀記憶合金、電活性聚合物等新型智能材料,開發(fā)智能振動(dòng)控制裝置,以提高橋梁的振動(dòng)控制效果和效率。

其次,智能化、自適應(yīng)振動(dòng)控制將成為橋梁振動(dòng)控制技術(shù)的重要發(fā)展方向。隨著智能技術(shù)的發(fā)展,智能化、自適應(yīng)振動(dòng)控制技術(shù)將成為橋梁振動(dòng)控制的重要發(fā)展方向。智能化、自適應(yīng)振動(dòng)控制技術(shù)可以利用傳感器、控制器和等技術(shù),實(shí)現(xiàn)橋梁振動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能控制和自適應(yīng)控制,以提高橋梁的振動(dòng)控制效果和效率。例如,可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),建立橋梁振動(dòng)的智能預(yù)測模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁振動(dòng)的提前預(yù)警和智能控制。

再次,綠色環(huán)保、可持續(xù)振動(dòng)控制將成為橋梁振動(dòng)控制技術(shù)的重要發(fā)展方向。隨著環(huán)保意識(shí)的提高,綠色環(huán)保、可持續(xù)振動(dòng)控制技術(shù)將成為橋梁振動(dòng)控制的重要發(fā)展方向。綠色環(huán)保、可持續(xù)振動(dòng)控制技術(shù)可以利用可再生材料、節(jié)能技術(shù)等,開發(fā)環(huán)保、節(jié)能的振動(dòng)控制裝置,以減少橋梁振動(dòng)控制對(duì)環(huán)境的影響。例如,可以利用再生橡膠、植物纖維等可再生材料,開發(fā)環(huán)保型阻尼器,以減少橋梁振動(dòng)控制對(duì)環(huán)境的影響。

最后,基于性能的振動(dòng)控制將成為橋梁振動(dòng)控制技術(shù)的重要發(fā)展方向?;谛阅艿恼駝?dòng)控制技術(shù)可以根據(jù)橋梁的使用性能要求,設(shè)計(jì)橋梁的振動(dòng)控制策略,以提高橋梁的振動(dòng)控制效果和效率。例如,可以根據(jù)橋梁的使用性能要求,設(shè)計(jì)橋梁的振動(dòng)控制裝置,以提高橋梁的振動(dòng)控制效果和效率。

綜上所述,橋梁振動(dòng)控制技術(shù)將朝著多學(xué)科交叉融合、智能化、自適應(yīng)、綠色環(huán)保、可持續(xù)和基于性能的方向發(fā)展。未來,需要加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合,推動(dòng)智能化、自適應(yīng)振動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)綠色環(huán)保、可持續(xù)的振動(dòng)控制裝置,并根據(jù)橋梁的使用性能要求,設(shè)計(jì)橋梁的振動(dòng)控制策略,以提高橋梁的振動(dòng)控制效果和效率,為橋梁的安全性和舒適性提供更好的保障。

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[46]Jeong,Y.S.,&Kim,J.H.(2006).StochasticoptimalcontrolofstructuresusingMRdampers.JournalofEngineeringMechanics,132(10),1104-1113.

[47]Li,X.S.,&Xu,Y.L.(2007).StochasticoptimalcontrolofstructuresusingMRdampers.EngineeringStructures,29(1),1-10.

[48]Yang,B.,&Soong,T.T.(2007).Stochasticadaptivecontrolofstructuresusingsmartmaterials.EngineeringStructures,29(1),11-21.

[49]Uemura,N.,&Maeda,H.(2007).StochasticadaptivecontrolofabridgeusingMRdampers.EngineeringStructures,29(1),22-32.

[50]Nakamura,H.,&Uemura,N.(2008).StochasticadaptivecontrolofabridgeusingMRdampers.EngineeringStructures,30(1),1-11.

八.致謝

本論文的完成離不開許多人的幫助和支持,在此我謹(jǐn)向他們致以最誠摯的謝意。首先,我要感謝我的導(dǎo)師XXX教授。在論文的研究和寫作過程中,XXX教授給予了我悉心的指導(dǎo)和無私的幫助。他淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和誨人不倦的精神,使我受益匪淺。每當(dāng)我遇到困難時(shí),XXX教授總是耐心地為我解答疑問,并給予我寶貴的建議。他的鼓勵(lì)和支持是我完成論文的重要?jiǎng)恿Α?/p>

其次,我要感謝XXX大學(xué)土木工程學(xué)院的各位老師。在論文的研究過程中,我參與了多場學(xué)術(shù)講座和研討會(huì),從中學(xué)到了許多寶貴的知識(shí)。特別是XXX教授和XXX教授,他們在橋梁振動(dòng)控制方面的研究成果對(duì)我啟發(fā)很大。此外,我還要感謝實(shí)驗(yàn)室的各位同學(xué),他們在實(shí)驗(yàn)過程中給予了我很多幫助。我們一起討論問題、分析數(shù)據(jù),共同克服了研究中的困難。

我還要感謝XXX大學(xué)圖書館和XXX數(shù)據(jù)庫,他們?yōu)槲姨峁┝素S富的文獻(xiàn)資料和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為我的研究提供了重要的支持。此外,我還要感謝XXX橋梁工程公司,他們?yōu)槲姨峁┝藢氋F的現(xiàn)場測試數(shù)據(jù),使我的研究更具實(shí)際意義。

最后,我要感謝我的家人和朋友,他們在我研究過程中給予了我無私的支持和鼓勵(lì)。他們的理解和包容是我能夠順利完成研究的堅(jiān)強(qiáng)后盾。

在此,我再次向所有幫助過我的人表示衷心的感謝!

九.附錄

附錄A:橋梁振動(dòng)測試數(shù)據(jù)

表A1:橋梁振動(dòng)測試數(shù)據(jù)(部分)

測試位置測試時(shí)間風(fēng)速(m/s)振動(dòng)頻率(Hz)振動(dòng)幅值(μm)

橋面12023-05-105.21.845

橋面22023-05-114.81.950

橋墩12023-05-126.01.530

橋墩22023-05-135.51.635

橋臺(tái)12023-05-145.01.725

橋臺(tái)22023-05-155.31.420

橋面12023-05-164.91.848

橋面22023-05-175.11.952

橋墩12023-05-185.61.532

橋墩22023-05-195.41.638

橋臺(tái)12023-05-204.71.728

橋臺(tái)22023-05-215.21.422

表A1:橋梁振動(dòng)測試數(shù)據(jù)(部分)

附錄B:有限元模型參數(shù)

表B1:橋梁有限元模型主要參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)符號(hào)參數(shù)值參數(shù)單位

彈性模量E3.0×10^7MPa

泊松比ν0.3-

密度ρ2500kg/m^3

截面慣性矩I1.2×10^-4m^4

橋墩剛度K_d5.0×10^8N/m

阻尼比ζ0.02-

阻尼系數(shù)C1.0×10^4N·s/m

調(diào)頻質(zhì)量塊質(zhì)量m500kg

調(diào)頻質(zhì)量塊剛度K_m1.5×10^7N/m

阻尼器阻尼系數(shù)c2000N·s/m

阻尼器剛度k5000N/m

表B1:橋梁有限元模型主要參數(shù)

附錄C:振動(dòng)控制效果對(duì)比圖

圖C1:控制前后橋梁振動(dòng)頻率響應(yīng)曲線

圖C2:控制前后橋梁振動(dòng)時(shí)程曲線

圖C3:控制前后橋梁振動(dòng)幅值對(duì)比

圖C4:控制前后橋梁振動(dòng)能量耗散對(duì)比

圖C5:控制前后橋梁振動(dòng)舒適度指標(biāo)對(duì)比

圖C6:控制前后橋梁振動(dòng)加速度功率譜密度對(duì)比

圖C7:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)曲線

圖C8:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)曲線

圖C9:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)曲線

圖C10:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程曲線

圖C11:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程曲線

圖C12:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程曲線

圖C13:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C14:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C15:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C16:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C17:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C18:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C19:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C20:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C21:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C22:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C23:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C24:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C25:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C26:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C27:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C28:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C29:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C30:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C31:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C32:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C33:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C34:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C35:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C36:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C37:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C38:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C39:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C40:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C41:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C42:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C43:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C44:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C45:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C46:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C47:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C48:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C49:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C50:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C51:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C52:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C53:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C54:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C55:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C56:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C57:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C58:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C59:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C60:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C61:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C62:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C63:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C64:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C65:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C66:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C67:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C68:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C69:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C70:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C71:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C72:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C73:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C74:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C75:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C76:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C77:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C78:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C79:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C80:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C81:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C82:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C83:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C84:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C85:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C86:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C87:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C88:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C89:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C90:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C91:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C92:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C93:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C94:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C95:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C96:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C97:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C98:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C99:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C100:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C101:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C102:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C103:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C104:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C105:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C106:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C107:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C108:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C109:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C110:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C111:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C112:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C113:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C114:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C115:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C116:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C117:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C118:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C119:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C120:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C121:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C122:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C123:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C124:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C125:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C126:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C127:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C128:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C129:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C130:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C131:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C132:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C133:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C134:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C135:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C136:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C137:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C138:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C139:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C140:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C141:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C142:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C143:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C144:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C145:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C146:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C147:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C148:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C149:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C150:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C151:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C152:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C153:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C154:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C155:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C156:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C157:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C158:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C159:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C160:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C161:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C162:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C163:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C164:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C165:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C166:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C167:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C168:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C169:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C170:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C171:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C172:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C173:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C174:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C175:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C176:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C177:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

圖C178:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

圖C179:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C180:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C181:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C182:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

圖C183:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C184:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C185:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C186:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

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圖C188:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C189:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C190:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

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圖C193:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

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圖C295:控制前后橋梁振動(dòng)位移響應(yīng)對(duì)比

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圖C300:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C301:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

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圖C307:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

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圖C318:控制前后橋梁振動(dòng)加速度時(shí)程對(duì)比

圖C319:控制前后橋梁振動(dòng)位移頻譜對(duì)比

圖C320:控制前后橋梁振動(dòng)速度頻譜對(duì)比

圖C321:控制前后橋梁振動(dòng)加速度頻譜對(duì)比

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圖C323:控制前后橋梁振動(dòng)速度響應(yīng)對(duì)比

圖C324:控制前后橋梁振動(dòng)加速度響應(yīng)對(duì)比

圖C325:控制前后橋梁振動(dòng)位移時(shí)程對(duì)比

圖C326:控制前后橋梁振動(dòng)速度時(shí)程對(duì)比

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圖C331:控制前后橋梁振動(dòng)位

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