斜拉橋地震響應(yīng)分析與MTMD減震控制研究.pdf

1、現(xiàn)代大跨斜拉橋是橋梁中最具競爭力的橋型之一。隨著橋梁跨度、橋面柔性和構(gòu)造復(fù)雜性的增加，斜拉橋的抗震研究已經(jīng)成為橋梁工程界最關(guān)心、最具有挑戰(zhàn)性的課題之一。傳統(tǒng)的橋梁抗震方法是利用結(jié)構(gòu)自身的能力來耗散振動能量，隨著橋梁跨度的不斷加大。人們開始考慮采用結(jié)構(gòu)控制技術(shù)來降低大跨斜拉橋的地震響應(yīng)。調(diào)諧減震被動控制具有機(jī)理明確，可靠性好，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)抗震控制研究領(lǐng)域受到廣泛地重視。 本文以某國外新建斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?，基于ANSYS建

2、立了三維有限元分析模型，在考慮幾何非線性，行波效應(yīng)影響的基礎(chǔ)上，對斜拉橋的地震響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了動態(tài)時程分析，并進(jìn)一步對大跨斜拉橋的MTMD減震控制進(jìn)行了較深入的研究，分別研究了不同的MTMD參數(shù)、布設(shè)位置、控制振型的階數(shù)對斜拉橋減震效果的影響。從中得出一些有價(jià)值的結(jié)論： 由于縱向或橫向地面運(yùn)動的反對稱性，一維地震波沿橋縱向或橫向輸入時，將更多的激起反對稱振型，塔的縱向彎曲、橫向彎曲多為同向。縱向地震波主要激發(fā)結(jié)構(gòu)豎直平面內(nèi)的反應(yīng)，

3、橫向地震波主要激發(fā)結(jié)構(gòu)豎直平面外的反應(yīng)。某一方向的地震波只會引起結(jié)構(gòu)沿該方向位移、內(nèi)力較大的反應(yīng)?？紤]行波效應(yīng)時，面內(nèi)將激起更多的正對稱振型。波速越低，行波效應(yīng)產(chǎn)生的影響越大。而且不同的結(jié)構(gòu)位置、不同的響應(yīng)量，行波效應(yīng)的影響規(guī)律和影響程度是不同的。 MTMD的減震能力的大小決定于MTMD本身的參數(shù)、主結(jié)構(gòu)動力參數(shù)以及地震激勵特性。MTMD的總質(zhì)量保持一定時，隨TMD數(shù)量的增加，MTMD減振效果雖有所提高，但僅依靠增加數(shù)量并不能有