基于杠杆质量阻尼器的斜拉索振动控制研究 被引量：4

1

作者 蔡雄庭 金朝 刘鹏飞 《世界桥梁》 北大核心 2023年第S01期131-137,共7页

为研究杠杆质量阻尼器参数变化对斜拉索减振性能的影响,以某主跨816 m的斜拉桥为背景,采用杠杆质量阻尼器对斜拉索进行振动控制,分析阻尼器插板面积及阻尼器附加惯性质量对斜拉索对数衰减率的影响规律,与粘性剪切型阻尼器的振动控制效... 为研究杠杆质量阻尼器参数变化对斜拉索减振性能的影响,以某主跨816 m的斜拉桥为背景,采用杠杆质量阻尼器对斜拉索进行振动控制,分析阻尼器插板面积及阻尼器附加惯性质量对斜拉索对数衰减率的影响规律,与粘性剪切型阻尼器的振动控制效果进行比较,并通过实桥测试验证杠杆质量阻尼器对斜拉索的减振效果。结果表明:杠杆质量阻尼器相较于传统的粘性剪切型阻尼器,可以通过杠杆放大作用以较小的插板面积实现相同的减振效果;增加阻尼器附加惯性质量可以提升杠杆质量阻尼器的减振效果,且较小的阻尼器附加惯性质量即可对斜拉索高阶模态对数衰减率有明显的提升效果;实桥安装杠杆质量阻尼器后,斜拉索总体振动加速度幅值减振率达94.4%,对数衰减率显著提升,满足斜拉索减振需求。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜拉索 杠杆质量阻尼器 插板面积 阻尼器附加惯性质量 实桥测试 振动控制

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斜拉索杠杆质量阻尼器减振性能参数化研究 被引量：4

2

作者 王波 汪正兴 江祥林 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期117-123,共7页

为探讨杠杆质量阻尼器(LMD)对超长斜拉索的综合减振效果,推导了斜拉索-LMD系统的状态向量方程及LMD的等效阻尼力模型,求得了斜拉索前15阶模态的对数衰减率。以LMD索夹安装高度位置比、LMD杠杆放大倍数及LMD与斜拉索模态质量比为状态变... 为探讨杠杆质量阻尼器(LMD)对超长斜拉索的综合减振效果,推导了斜拉索-LMD系统的状态向量方程及LMD的等效阻尼力模型,求得了斜拉索前15阶模态的对数衰减率。以LMD索夹安装高度位置比、LMD杠杆放大倍数及LMD与斜拉索模态质量比为状态变量进行了参数化分析及模型试验研究。研究结果表明:LMD由于惯性项、刚度项及阻尼项的三重反馈作用,同时由于杠杆的调节放大作用,其减振效果优于相同安装高度的粘性剪切型阻尼器(VSD)。斜拉索各阶模态的对数衰减率随着LMD索夹安装高度位置比的增加而增大,增大LMD杠杆放大倍数,斜拉索各阶模态对数衰减率随之增大,且所需阻尼参数值减小,随着LMD与斜拉索模态质量比的增大,斜拉索低阶模态与高阶模态对数衰减率增减趋势不一致,存在系统最优模态质量比。LMD综合减振效果较好,可为千米级甚至更大跨度的斜拉桥拉索减振提供有效的解决方案。 展开更多

关键词 斜拉索 杠杆质量阻尼器 对数衰减率 模态质量比

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结构杠杆式主动调谐质量阻尼器的新控制策略 被引量：2

3

作者 李春祥 张丽卿 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1895-1899,1904,共6页

基于杠杆式调谐质量阻尼器(LT-TMD)的概念,提出了杠杆式主动调谐质量阻尼器(LT-ATMD)的控制策略.利用导出的LT-ATMD结构系统的动力放大系数解析式,讨论了LT-ATMD的动力特性(包括冲程).数值结果表明,驱动器设置于质量块处LT-ATMD和ATMD... 基于杠杆式调谐质量阻尼器(LT-TMD)的概念,提出了杠杆式主动调谐质量阻尼器(LT-ATMD)的控制策略.利用导出的LT-ATMD结构系统的动力放大系数解析式,讨论了LT-ATMD的动力特性(包括冲程).数值结果表明,驱动器设置于质量块处LT-ATMD和ATMD具有近似相等的最优阻尼比、调谐频率比、控制效果和冲程.驱动器设置于质量块处LT-ATMD的冲程略大于LT-TMD的冲程,但能明显地提高LT-TMD的控制效果.与ATMD相比,驱动器设置于质量块处LT-ATMD的关键优点是通过移动支撑的位置可以限制弹簧的静力和动力伸长而保持其性能(包括冲程)不变. 展开更多

关键词 振动控制 杠杆式主动调谐质量阻尼器 优化准则 动力特性 冲程

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杠杆式调谐质量阻尼器(LT—TMD)新模型策略的动力特性 被引量：5

4

作者 李春祥 熊学玉 《四川建筑科学研究》 2003年第4期73-75,共3页

根据建立的LT—TMD结构系统的动力放大系数解析式,讨论了LT—TMD的动力特性(包括冲程)。数值结果表明,LT—TMD和传统的TMD具有相等的控制有效性和冲程。然而,LT—TMD比传统的TMD具有更大的最优调谐频率比和更小的最优阻尼比。LT—TMD的... 根据建立的LT—TMD结构系统的动力放大系数解析式,讨论了LT—TMD的动力特性(包括冲程)。数值结果表明,LT—TMD和传统的TMD具有相等的控制有效性和冲程。然而,LT—TMD比传统的TMD具有更大的最优调谐频率比和更小的最优阻尼比。LT—TMD的关键优点是,通过移动支撑的位置,可以限制弹簧的静力和动力伸长而保持其控制有效性和冲程不变。 展开更多

关键词 大跨斜拉桥 悬索桥 振动控制 杠杆式调谐质量阻尼器 冲程

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大跨桥梁振动控制的杠杆主动多重调谐质量阻尼器策略 被引量：2

5

作者 李春祥 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第4期155-161,共7页

提出了适用于控制大跨桥梁风致振动的杠杆式主动多重调谐质量阻尼器(LT-AMTMD)控制策略。利用建立的LT-AMTMD结构系统的动力放大系数,评价了LT-AMTMD的性能。数值结果表明,驱动器置于质量块处的LT-AMTMD比驱动器置于其它位置的LT-AMTMD... 提出了适用于控制大跨桥梁风致振动的杠杆式主动多重调谐质量阻尼器(LT-AMTMD)控制策略。利用建立的LT-AMTMD结构系统的动力放大系数,评价了LT-AMTMD的性能。数值结果表明,驱动器置于质量块处的LT-AMTMD比驱动器置于其它位置的LT-AMTMD更加有效。驱动器置于质量块处的LT-AMTMD可以根据实际需要,通过改变支撑位置来调节弹簧的静伸长,而且保持其性能不变(包括冲程)。数值结果还表明,驱动器置于质量块处的LT-AMTMD可以明显地提高LT-MTMD的性能,而且比单个杠杆式主动调谐质量阻尼器(LT-ATMD)更加有效。 展开更多

关键词 杠杆式主动多重调谐质量阻尼器 杠杆式多重调谐质量阻尼器 杠杆式主动调谐质量阻尼器 大跨桥梁 振动控制

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杠杆式多重调谐质量阻尼器的动力特性 被引量：1

6

作者 李春祥 王肇民 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期451-455,共5页

研究了由许多刚度和阻尼保持为常量且频率呈线性分布的杠杆式TMD形成的杠杆式MTMD(LT MTMD)的动力特性 .基于建立的结构 LT MTMD系统的传递函数 ,导出了设置LT MTMD结构的动力放大系数 (DMF)解析表达式 .于是LT MTMD的优化准则可定义为... 研究了由许多刚度和阻尼保持为常量且频率呈线性分布的杠杆式TMD形成的杠杆式MTMD(LT MTMD)的动力特性 .基于建立的结构 LT MTMD系统的传递函数 ,导出了设置LT MTMD结构的动力放大系数 (DMF)解析表达式 .于是LT MTMD的优化准则可定义为最大动力放大系数的最小值的最小化 (Min .Min.Max.DMF) .通过最优搜寻可得到LT MTMD的最优频率间隔、平均阻尼比、调谐频率比和相应的Min.Min .Max.DMF值 .研究了LT MTMD中刚性支撑杆位置的改变对LT MTMD动力特性的影响 . 展开更多

关键词 振动控制 杠杆式多重调谐质量阻尼器 刚度 大跨桥梁 传递函数 LT-MTMD优化准则 数值分析

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杠杆式调谐质量阻尼器对双吊索尾流致振的减振优化 被引量：6

7

作者 杨维青 华旭刚 +2 位作者 温青 黄智文 陈政清 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期819-827,共9页

围绕双索股长吊索整体风致振动及其减振控制问题,开展了节段模型风洞试验和基于杠杆式调谐质量阻尼器的减振设计和试验研究。通过节段模型测振风洞试验,研究了悬索桥双圆柱索股的整体风致振动特性及其不稳定区间;推导了考虑自激力作用... 围绕双索股长吊索整体风致振动及其减振控制问题,开展了节段模型风洞试验和基于杠杆式调谐质量阻尼器的减振设计和试验研究。通过节段模型测振风洞试验,研究了悬索桥双圆柱索股的整体风致振动特性及其不稳定区间;推导了考虑自激力作用的吊索整体振动杠杆式调谐质量阻尼器最优设计参数,并分析了各参数对减振效果的影响;根据最优参数设计了杠杆式调谐质量阻尼器,进行了双吊索整体尾流致振的控制实验,验证了各参数对减振效果的影响。结果表明:双吊索在6°⁃10°风攻角区间发生了大幅风致振动;与基于简谐力外荷载作用的TMD优化相比,按基于自激力作用的运动方程进行TMD参数优化,能显著减少抑制尾流致振的TMD质量比;杠杆式调谐质量阻尼器能有效提高双吊索整体风致振动起振风速,阻尼器参数偏离会降低减振效果,其中频率偏差影响最为明显。 展开更多

关键词 振动控制 尾流致振 双吊索 杠杆式调谐质量阻尼器 优化设计

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石首长江公路大桥斜拉索杠杆质量阻尼器应用研究 被引量：7

8

作者 刘德清 赵海威 +1 位作者 汪正兴 王泽豪 《世界桥梁》 北大核心 2021年第2期71-77,共7页

石首长江公路大桥主桥为主跨820 m的双塔六跨连续不对称空间双索面混合梁斜拉桥,最长斜拉索长约440 m,在外部激励作用下极易发生面内、外振动。针对石首长江公路大桥斜拉索的振动特性,在常规阻尼器的基础上进行构造优化设计,研发了一种... 石首长江公路大桥主桥为主跨820 m的双塔六跨连续不对称空间双索面混合梁斜拉桥,最长斜拉索长约440 m,在外部激励作用下极易发生面内、外振动。针对石首长江公路大桥斜拉索的振动特性,在常规阻尼器的基础上进行构造优化设计,研发了一种双杆倒Y形连接杆斜拉索杠杆质量阻尼器,具有景观协调性好、横向连接刚度大、减振效果好等优点。通过对阻尼器的安装质量进行严格控制,安装位置比控制为2.23%~2.83%,使阻尼器达到了良好的减振效果,实测斜拉索阻尼对数衰减率均在3%以上,满足大桥斜拉索减振要求。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜拉索 振动 双杆倒Y形连接杆 杠杆质量阻尼器 阻尼对数衰减率 应用

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大跨度悬索桥吊索外置式阻尼器设计与应用 被引量：4

9

作者 盛能军 马玉会 +1 位作者 汪正兴 李荣庆 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期56-61,共6页

为解决大跨度悬索桥吊索在外部激励下的风致振动问题,以南沙大桥为背景,提出一种基于杠杆放大原理附加模态阻尼比的吊索外置摆式杠杆阻尼器。针对大桥80m以上典型风致振动的长、中、短吊索,理论分析阻尼器减振效果;以大沙水道桥92号吊... 为解决大跨度悬索桥吊索在外部激励下的风致振动问题,以南沙大桥为背景,提出一种基于杠杆放大原理附加模态阻尼比的吊索外置摆式杠杆阻尼器。针对大桥80m以上典型风致振动的长、中、短吊索,理论分析阻尼器减振效果;以大沙水道桥92号吊索为对象,开展减振性能试验和防撞击模型试验;对大桥80m以上吊索布置摆式杠杆阻尼器。结果表明:长、中和短吊索前25阶振动理论阻尼对数衰减率δ>0.03;实测减振后的吊索振动加速度幅值降至减振前的1/40;防撞栏杆立柱发生较大变形对吊索和主梁结构安全影响很小;该摆式杠杆阻尼器减振效果明显,能够解决吊索的风致振动问题。 展开更多

关键词 悬索桥 吊索 摆式杠杆阻尼器 阻尼对数衰减率 振动加速度 减振性能试验 减振效果

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大跨度斜拉桥斜拉索阻尼减振技术研究进展 被引量：34

10

作者 汪正兴 王波 柴小鹏 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期13-19,共7页

斜拉索振动机理复杂且危害严重,需要采取附加阻尼技术抑制斜拉索的振动,对斜拉索的振动特性和阻尼器的减振机理进行研究总结。首先计算34座斜拉桥最长索的Scruton数,与已有的理论分析、风洞试验结果进行对比分析,并采用工程实践结论进... 斜拉索振动机理复杂且危害严重,需要采取附加阻尼技术抑制斜拉索的振动,对斜拉索的振动特性和阻尼器的减振机理进行研究总结。首先计算34座斜拉桥最长索的Scruton数,与已有的理论分析、风洞试验结果进行对比分析,并采用工程实践结论进行验证,确定了斜拉索可能发生的涡激振动、风雨振、参数共振和内共振、尾流驰振等各自对应的抑振目标阻尼参数;然后对常见阻尼器的阻尼作用机理、位移传递形式、耐久性分别进行对比分析,提出各种阻尼器的适用范围,并从作用机理和试验验证两方面重点介绍了杠杆质量阻尼器的减振效率的优越性;最后提出斜拉索阻尼减振技术进一步的研究方向。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜拉索 振动特性 减振机理 阻尼参数 杠杆质量阻尼器 振动控制

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斜拉索杠杆质量减振器的减振分析 被引量：14

11

作者 汪正兴 任文敏 陈开利 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期153-157,共5页

提出一种新型的斜拉索减振器——杠杆质量减振器,对其构造、减振原理等进行了分析。采用非线性有限元法,通过计算LMD-斜拉索系统的复特征值来求解系统的阻尼特性。与油阻尼器相比,除首阶模态,系统的各阶模态阻尼比都有提高,表明其具有... 提出一种新型的斜拉索减振器——杠杆质量减振器,对其构造、减振原理等进行了分析。采用非线性有限元法,通过计算LMD-斜拉索系统的复特征值来求解系统的阻尼特性。与油阻尼器相比,除首阶模态,系统的各阶模态阻尼比都有提高,表明其具有更好的减振效果。 展开更多

关键词 振动控制 斜拉索 杠杆质量阻尼器 非线性有限元 悬链线单元

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南沙大桥吊索阻尼减振技术 被引量：8

12

作者 王波 吴肖波 汪正兴 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期115-120,共6页

南沙大桥过江通道包括坭洲水道桥(主跨1688m)和大沙水道桥(主跨1200m)2座双塔钢箱梁悬索桥,该桥吊索均采用预制平行钢丝索股(钢丝标准抗拉强度不小于1770MPa),与索夹、钢箱梁采用销铰式连接,最长吊索长184.6m。在该桥施工期间,吊索出现... 南沙大桥过江通道包括坭洲水道桥(主跨1688m)和大沙水道桥(主跨1200m)2座双塔钢箱梁悬索桥,该桥吊索均采用预制平行钢丝索股(钢丝标准抗拉强度不小于1770MPa),与索夹、钢箱梁采用销铰式连接,最长吊索长184.6m。在该桥施工期间,吊索出现了复杂的风致振动问题,为了抑制吊索的振动,采用了外置摆式杠杆阻尼器(利用防护栏杆支撑)、冲击质量阻尼器(安装在双吊索中间)和摆锤式调谐质量阻尼器(安装在单根吊索上)3种阻尼器。为了验证3种阻尼器的减振效果,对3种阻尼器的结构及减振原理进行分析,并进行3种阻尼器的现场减振测试,实测减振效果均达到90%以上。 展开更多

关键词 悬索桥 吊索 风致振动 摆式杠杆阻尼器 冲击质量阻尼器 摆锤式调谐质量阻尼器 减振技术

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嘉鱼长江公路大桥斜拉索阻尼器研发与应用 被引量：9

13

作者 赵海威 柴小鹏 王泽豪 《世界桥梁》 北大核心 2021年第6期90-95,共6页

嘉鱼长江公路大桥主桥为主跨920 m的双塔七跨连续不对称空间双索面混合梁斜拉桥,斜拉索最长达494.635 m,自振频率最低仅为0.228 Hz,风、风雨及交通等外部荷载激励作用极易引起斜拉索大幅振动。为有效抑制斜拉索振动,在既有杠杆质量阻尼... 嘉鱼长江公路大桥主桥为主跨920 m的双塔七跨连续不对称空间双索面混合梁斜拉桥,斜拉索最长达494.635 m,自振频率最低仅为0.228 Hz,风、风雨及交通等外部荷载激励作用极易引起斜拉索大幅振动。为有效抑制斜拉索振动,在既有杠杆质量阻尼器基础上,通过构造设计和参数优化,研发了一种双杆式新型杠杆质量阻尼器。为验证减振效果,对安装阻尼器前、后的试验索进行测试,并在全桥安装阻尼器后随机抽取一定数量的斜拉索进行测试。结果表明:试验斜拉索安装阻尼器后对数衰减率是未安装阻尼器的6倍;安装阻尼器后,斜拉索阻尼对数衰减率在3%以上,可为斜拉索提供足够的附加阻尼,满足斜拉索减振要求。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜拉索 振动 杠杆质量阻尼器 对数衰减率 研发 应用

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基于摩擦的高层建筑缓降逃生装置的创新设计 被引量：1

14

作者 任海东 刘娟 张丽霞 《机电产品开发与创新》 2010年第4期35-36,25,共3页

提出了两种基于摩擦的纯机械高楼自助缓降逃生装置,该装置不需要外在动力,可多人次循环使用;其基本原理是利用偏心钟摆\杠杆增力结构使逃生者自重转化为相应的摩擦阻力。逃生者体重越重,该装置产生的摩擦阻尼越大,从而使不同体重的人都... 提出了两种基于摩擦的纯机械高楼自助缓降逃生装置,该装置不需要外在动力,可多人次循环使用;其基本原理是利用偏心钟摆\杠杆增力结构使逃生者自重转化为相应的摩擦阻力。逃生者体重越重,该装置产生的摩擦阻尼越大,从而使不同体重的人都能以近似相同的安全速度缓降逃生。该装置结构紧凑、简单,并通过机械结构和力学方面的分析计算和高楼缓降试验,证明其安全可靠。 展开更多

关键词 逃生装置 钟摆阻尼 杠杆阻尼 摩擦

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土木工程结构振动控制技术及其应用研究 被引量：3

15

作者 汪正兴 王波 李东超 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2009年第A02期13-18,25,共7页

结合工程实际,介绍了结构振动控制方法,并研究液体质量双调谐阻尼器(TLMD)及杠杆质量减振器(LMD)等新型阻尼减振系统。室内及实桥试验表明:由于兼具调谐质量阻尼器(TMD)与调谐液体阻尼器(TLD)的优点,TLMD便于调谐,减振效果与耐久性更好... 结合工程实际,介绍了结构振动控制方法,并研究液体质量双调谐阻尼器(TLMD)及杠杆质量减振器(LMD)等新型阻尼减振系统。室内及实桥试验表明:由于兼具调谐质量阻尼器(TMD)与调谐液体阻尼器(TLD)的优点,TLMD便于调谐,减振效果与耐久性更好。理论及室内试验证明:与现有减振措施相比,LMD对桥梁景观的不良影响小,易于安装、养护,且减振效果更好,是一种更适于超长斜拉索振动控制的"广谱"减振器。 展开更多

关键词 结构 振动控制 减振器 调谐质量阻尼器 调谐液体阻尼器 液体质量双调谐阻尼器 杠杆质量阻尼器

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