基于mr阻尼器的多塔悬索桥半主动控制研究

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1、万方数据目录4．3．1结构振动控制仿真的流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．3．2三层剪切型框架仿真控制的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．4应用MR阻尼器实现多塔悬索桥减震控制的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一384．4．1MR阻尼器半主动控制策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．394．4．2控制评价指标的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．4．3基于MR阻尼器的多塔悬索桥半主动控制方法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯424．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．47第5章基于MR阻尼器的多塔悬索桥半主动控制效果研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。495．1前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．495．2普通地震动下MR阻尼器减震效果研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一495．2．1纵向+竖向地震输入下的减震效果研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．495．2．2横向+竖向地震输入下的减震效果研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．525．3近断层地震动下MR阻尼器减震效果研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。545．3．1纵向+竖向地震输入下的减震效果研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．545．3．2横向+竖向地震输入下的减震效果研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．575．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．60第6章全文总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．616．1全文总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．616．2研究展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．62参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。63作者在攻读硕士学位期间撰写与发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯“致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．67V万方数据第l章绪论第1章绪论1．1研究背景与意义随着我国经济的快速发展，跨越江河的大跨径桥梁与连接沿海经济特区的超大型跨海大桥的建设和规划正渐入高潮，例如从北向南依次跨越我国渤海海峡、长江口、杭州湾、珠江口伶仃洋和琼州海峡五个大型跨海工程项目；另外，跨越长江的南京长江四桥、江苏泰卅I大桥等特大型桥梁也在建设或监测养护之中。当跨径超过1200m，悬索桥被公认为极具竞争力的桥型，而当跨径超过2000m，传统的双塔悬索桥的受力性能、经济性能并不具备竞争力。

5、与传统的双塔悬索桥及自锚式悬索桥相比，多塔悬索桥主跨跨径大大减小，主缆的拉力及锚锭的规模明显降低，经济性卓越，因此越来越受到桥梁设计者们的青睐。然而，多塔悬索桥的中塔效应显著，其总体结构行为、静动力特性较之双塔悬索桥均不相同。相比于双塔悬索桥，多塔悬索桥的防灾减灾理论与安全控制问题相对薄弱，同时多塔悬索桥的抗震问题主要集中在特征周期较小的普通地震动，而与多塔悬索桥自振频率更为接近的近断层地震动作用下的响应分析与振动控制并没有专门的研究。半主动控制是一种新型的结构减震控制方法，它的原理与结构主动控制基本相同，只是需要更少的能力输入以实现主动最优控制力。磁流

6、变阻尼器(MagnetorheologicalDmper，简称MRD)是应用磁流变液加工制造的一种阻尼减振装置，因其具有能耗低、出力大、响应速度快、结构简单、阻尼力连续顺逆可调、可方便地与微机控制结合等优点已经成为半主动控制领域的主要研究方向之一。因此，深入研究近断层地震动下大跨度多塔悬索桥的动力行为，基于半主动控制算法实现多塔悬索桥的抗震仿真模拟，建立相应的控制理论，提高多塔悬索桥的安全运营与抗震减震能力，具有重要的学术价值与工程应用价值。1．2多塔悬索桥研究现状1．2．1国内外多塔悬索桥发展概况国外最早的多塔悬索桥是法国中部的Chateauneuf桥

7、，建于1840年，1937年重建，桥宽7m，跨径布置为49．15+3×59．50+49．15=276．8m(见图1．1)。主塔为垮工结构，加劲梁为钢梁与混凝土桥面板的混合结构。该桥的特点是采用纵向水平索连接各塔并在锚旋处锚固(这是降低中塔效应的措施之一)¨J。另外，法国的Chatillon桥(92+2×76+92)、日本的小鸣门桥(主跨2×60=120m)以及莫桑比克的Save河桥(110+3×210+110=850m)均为己建成的中小跨径多塔悬索桥。国外对千米级多塔悬索桥提出了方案设计，但无工程实例。早在20世纪30年代，在建设美国的旧金山一奥克兰海湾

8、大桥时，就曾提出过5跨悬索桥方案；1969年，墨西拿桥梁小组为墨西拿跨海大桥举行