基于经验线性涡激力的桥梁涡激振动TMD控制

摘要：

涡激振动是大跨度桥梁在低风速下容易发生的一种风致振动,是大跨度桥梁抗风设计中的重要环节.为了有效抑制桥梁的涡激振动,研究了TMD对桥梁涡激振动的控制.建立了桥梁与TMD组成的振动系统的运动方程,在复频率里对运动方程进行求解,推导了振动系统的频率响应函数,给出了TMD参数优化设计的方法.以一大跨度悬索桥为实例,对该悬索桥进行了1:20的大节段模型涡激振动风洞试验,获取了桥梁的涡激振动气动参数,分析了TMD对桥梁涡激振动的控制.TMD参数优化结果表明:质量比越大,控制率越高,但工程中应综合经济性等因素考虑合适的质量比；TMD质量比一定时,TMD与桥梁的频率比趋近于1附近,相位差趋近于π/2附近,控制率较高；当桥梁主梁高度对TMD行程有限制时,涡振控制效果将受到影响,利用TMD进行桥梁涡激振动控制需结合TMD的行程来综合考虑参数的优化取值；就本桥而言,当按质量比为1％设计TMD最优参数时,在整个涡振区风速范围内,桥梁的涡激振动都得到了有效的抑制.

关键词：大跨度桥梁、涡激振动、调谐质量阻尼器、振动控制、涡激力、频域

所属期刊栏目：30

分类号：U441.3(桥涵工程)

资助基金：国家科技支撑计划项目2008BAG07B02;国家自然科学基金计划项目50978223

在线出版日期：2013-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：269-274