發(fā)布時間：2020-12-07 21:06

　　調(diào)諧粘滯慣質(zhì)阻尼器(TVMD)作為一種耗能裝置,因能有效抑制橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)而成為了研究的熱點。而地震動輸入是一種隨機(jī)過程,并具有非平穩(wěn)特性;為便于分析通常在計算時將其簡化為平穩(wěn)隨機(jī)過程。但非平穩(wěn)隨機(jī)激勵將會對長周期橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)有明顯影響。對此,本文對比研究平穩(wěn)和非平穩(wěn)隨機(jī)激勵下TVMD對連續(xù)梁橋減震的參數(shù)優(yōu)化和減震性能。主要內(nèi)容如下:(1)以單自由度的主結(jié)構(gòu)為例,建立TVMD在隨機(jī)地震動輸入時的減震系統(tǒng)。采用廣義模式搜索算法實現(xiàn)TVMD參數(shù)優(yōu)化,通過與遍歷搜索法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比,確認(rèn)了模式搜索算法實現(xiàn)TVMD參數(shù)優(yōu)化的有效性;進(jìn)而探討分析了非平穩(wěn)地震動參數(shù)對TVMD的優(yōu)化參數(shù)和減震性能的影響。(2)建立連續(xù)梁橋雙自由度簡化模型,研究針對平穩(wěn)和非平穩(wěn)隨機(jī)激勵作用下TVMD對簡化模型減震的參數(shù)優(yōu)化、影響參數(shù)和減震性能。進(jìn)而,建立連續(xù)梁橋多自由度精細(xì)模型,從順橋向和橫橋向兩種減震分析的典型狀況,實現(xiàn)了平穩(wěn)和非平穩(wěn)兩種隨機(jī)激勵下TVMD的參數(shù)優(yōu)化,闡明了隨機(jī)激勵作用下優(yōu)化所得的TVMD的減震效果。(3)考慮結(jié)構(gòu)的動力特性對TVMD的減震效果影響,建立多跨和不同墩高的具有長周期特性的... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

礴滾珠螺桿形式結(jié)構(gòu)示意圖

圖１－４滾珠螺桿形式結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂａｌｌ?ｓｃｒｅｗ??這種形式的慣質(zhì)最早由Ａｒａｋａｋｉ［２９］提出，是一種通過轉(zhuǎn)動耗能的粘滯阻尼器。??如圖１－５所示，阻尼器將滾珠螺桿裝置中螺桿和螺帽分別與內(nèi)步筒、外不筒相連，??在內(nèi)外部筒之間注入粘性液體，增加裝置的阻尼。Ｓａｔｉｏ［３Ｍ２］在此基礎(chǔ)上做出了改??進(jìn)，不僅增大了裝置外筒的質(zhì)量，還與大半徑的飛輪相連。該裝置通過增大飛輪的??半徑和內(nèi)外筒的質(zhì)量，增大轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)一步增加裝置的慣性質(zhì)量，理論上可以產(chǎn)生??成百上千倍的等效質(zhì)量。這種裝置可以視為由粘滯阻尼器和轉(zhuǎn)動慣量裝置并聯(lián)，構(gòu)??成的粘滯質(zhì)量阻尼器（Ｖｉｓｃｏｕｓ?Ｍａｓｓ?Ｄａｍｐｅｒ，?ＶＭＤ）。Ｎａｋａｍｕｒａ１３３＾人在此基礎(chǔ)上??提出了改進(jìn)方案，研發(fā)了一種電磁慣性質(zhì)量阻尼器，在內(nèi)筒中加入一個電機(jī)，產(chǎn)生??可以操控的電磁阻尼力來取代粘滯液體運動產(chǎn)生的阻尼力，電磁阻尼力的大小可??以根據(jù)實際工程的要求進(jìn)行便宜地調(diào)節(jié)，更好地控制阻尼裝置的減震效果。??轉(zhuǎn)筒

復(fù)雜模型結(jié)構(gòu)的減震研究做準(zhǔn)備。??２．１單自由度結(jié)構(gòu)ＴＶＭＤ減震模型??安裝ＴＶＭＤ阻尼器的單自由度主結(jié)構(gòu)如圖２－１所示，其中ｍ，、屹、ｃｓ分別為??主結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度和阻尼；￣分別為ＴＶＭＤ的質(zhì)量、剛度和阻尼。??斯?丨?ｋ??匕…?阻尼器?—＂＂＂??／／／／／／／／／／〉／／／／＂／》／／／／／／／／／／／／〉／／／／／?ＴＶＭＤ??圖２－１單自由度結(jié)構(gòu)減震系統(tǒng)??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｅｉｓｍｉｃ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｗｉｔｈ?ｓｉｎｇｌｅ?ｄｅｇｒｅｅ?ｏｆ?ｆｒｅｅｄｏｍ??２．１．１動力學(xué)方程??安裝ＴＶＭＤ的單自由度主結(jié)構(gòu)減震系統(tǒng)的動力學(xué)方程為??＋?ｃｓｘｓ?＋?ｋｓｘｓ?＋Ｆ?＝?－ｍｓｐ（ｔ）?（２－１）??Ｆ?＝?ｍｄｘｄ?＋?ｃｄｘｄ?＝?（ｘｓ?－ｘｄ）ｋｄ?（２－２）??在式（２－１）和（２－２）中，ｊｃｓ是主結(jié)構(gòu)的位移；ｊｃｄ是阻尼器慣質(zhì)元件兩端相對位移；戶⑴??是外激勵加速度。??將式（２－１）和式（２－２）以矩陣形式表達(dá)為??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]九寨溝地震震害特點及對貴州防震減災(zāi)工作的啟示[J]. 紀(jì)星星,羅祎浩,陳本金,郝靖,梁操.  四川地震. 2018(01)
[2]運城市震害預(yù)測項目對地震災(zāi)害防御的重要性[J]. 薛曉東,李奮勇.  山西建筑. 2017(30)
[3]液體質(zhì)量雙調(diào)諧阻尼器(TLMD)的設(shè)計方法研究[J]. 盛濤,金紅亮,李京,孫超超.  振動與沖擊. 2017(08)
[4]小型疊層橡膠支座的剪切性能試驗研究[J]. 韓淼,張一捷,杜紅凱.  工程抗震與加固改造. 2017(02)
[5]調(diào)諧黏滯質(zhì)量阻尼器基于遺傳算法的參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 李超,張瑞甫,趙志鵬,李俊衛(wèi),羅浩,翁大根.  結(jié)構(gòu)工程師. 2016(04)
[6]超長聯(lián)大跨連續(xù)梁橋摩擦擺支座隔震研究[J]. 夏修身,崔靚波,陳興沖.  工程力學(xué). 2015(S1)
[7]調(diào)諧液體阻尼器對高層結(jié)構(gòu)抗震性能的影響分析[J]. 孔令倉,李立,王澤軍,楊興健.  建筑結(jié)構(gòu). 2015(10)
[8]大長細(xì)比隔震橡膠支座力學(xué)特性試驗研究及分析[J]. 沈朝勇,崔杰,譚平,馬玉宏,黃襄云,汪成.  地震工程與工程振動. 2014(03)
[9]橋梁高墩抗震研究現(xiàn)狀及展望[J]. 宗周紅,夏堅,徐綽然.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[10]內(nèi)置擋板調(diào)諧液體阻尼器的減振性能研究[J]. 譚平,尹飛,黃東陽,周福霖.  廣州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(04)

博士論文
[1]非平穩(wěn)地震激勵下山區(qū)高墩橋梁隨機(jī)響應(yīng)計算理論及應(yīng)用研究[D]. 賈宏宇.西南交通大學(xué) 2013
[2]高速鐵路大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋徐變變形對車—橋系統(tǒng)耦合振動的影響研究[D]. 羅浩.中南大學(xué) 2011

碩士論文
[1]慣質(zhì)類調(diào)諧阻尼器對連續(xù)梁橋減震參數(shù)分析及性能研究[D]. 李建寧.北京交通大學(xué) 2017
[2]調(diào)諧慣質(zhì)阻尼器的動力性能及對連續(xù)梁橋減震性能研究[D]. 向文騰.北京交通大學(xué) 2016
[3]地震動隨機(jī)功率譜模型分析改進(jìn)及其參數(shù)值確定[D]. 霍笑媛.長安大學(xué) 2013
[4]橋梁抗震粘滯阻尼器參數(shù)分析研究[D]. 王倩.長安大學(xué) 2011
[5]疊層橡膠支座-RC柱串聯(lián)隔震體系非線性力學(xué)研究[D]. 吳忠鐵.蘭州理工大學(xué) 2011
[6]優(yōu)化問題中的廣義模式搜索算法[D]. 馬軍妹.大連理工大學(xué) 2009
[7]廣義模式搜索算法的一些研究[D]. 劉麗英.大連理工大學(xué) 2006



本文編號：2903898