桥梁索结构振动控制
桥梁结构设计规范要求中的振动控制措施
桥梁结构设计规范要求中的振动控制措施桥梁作为连接两地的重要交通设施,承受着巨大的负荷和力量。
然而,桥梁在使用过程中存在着一定的振动问题,这不仅影响到桥梁的使用寿命,还可能对行车和行人安全造成威胁。
因此,在桥梁结构设计规范中,振动控制措施得到了高度重视。
本文将介绍桥梁设计规范要求中的振动控制措施以及实施这些措施的意义。
第一,使用抑制振动的优质材料。
在桥梁的设计和建设过程中,选择抑制振动的优质材料是关键。
根据桥梁结构设计规范要求,要求使用高强度、高刚度和耐久性好的材料,以降低桥梁的振动。
例如,在桥墩和梁段的设计中,使用具有较低振动特性的混凝土材料,可以有效地减小桥梁受到的外界振动的传递。
这样不仅可以降低桥梁的振动幅度,还可以提高桥梁的使用寿命。
第二,采用振动控制装置。
振动控制装置是桥梁设计规范要求中的重要措施之一。
这种装置可以通过调节桥梁的振动频率和振幅,来抑制桥梁的振动。
在桥梁设计过程中,可以根据实际情况选择和采用不同的振动控制装置,比如减振器、阻尼器和质量调谐器等。
这些装置可以有效地吸收和分散桥梁的振动能量,从而减小桥梁振动对结构的影响。
同时,振动控制装置还可以提高桥梁的抗震性能,提升桥梁的整体安全性。
第三,合理布置桥梁结构。
在桥梁结构设计规范要求中,还强调了合理布置桥梁结构的重要性。
合理布置的桥梁结构可以减小桥梁的振动问题。
例如,增设合理的横向支撑和纵向支撑可以有效地减少桥梁的自振频率,降低振动幅度。
此外,根据桥梁的使用情况和环境特点,合理布置桥梁的阻尼系统和减振系统,可以进一步控制桥梁的振动。
第四,进行振动试验和监测。
在桥梁设计过程中,进行振动试验和监测是非常重要的。
振动试验可以通过模拟实际使用条件下的振动情况,评估桥梁设计的合理性,并提出相应的改进意见。
同时,振动监测可以实时记录桥梁的振动情况,及时发现和解决潜在的振动问题。
这些试验和监测数据对于桥梁设计规范要求的实施和改进具有重要意义。
综上所述,桥梁结构设计规范要求中的振动控制措施是为了保证桥梁的稳定性和安全性。
悬索桥梁的风致振动控制与减震
02
调谐液体阻尼器( TLD)
利用液体的晃动效应来耗散振动 能量,适用于大跨度桥梁的横向 振动控制。
03
粘弹性阻尼器
通过粘弹性材料的剪切变形来耗 散能量,具有稳定的耗能能力和 良好的耐久性。
主动控制方法
主动质量阻尼器(AMD)
通过实时测量结构响应并主动施加反向振动,以抵消风致振动的 能量。
01
02
03
结构疲劳
长期的风致振动会导致桥 梁结构疲劳损伤,降低结 构的承载能力和使用寿命 。
行车安全
风致振动会影响桥梁的行 车安全,如涡激振动可能 导致桥面晃动,影响行车 稳定性。
结构稳定性
严重的风致振动可能导致 桥梁结构失稳,甚至引发 灾难性后果。
03
风致振动控制方法与技术
被动控制方法
01
调谐质量阻尼器( TMD)
风力发电装置(WEC)
将风能转化为电能,同时产生反向扭矩以抵消风致振动的能量。
主动拉索控制
通过调整拉索的张力,改变结构的刚度和阻尼特性,从而实现对风 致振动的主动控制。
混合控制方法
1 2 3
主动与被动混合控制
结合主动和被动控制方法的优点,通过主动控制 提高系统的性能,同时利用被动控制保证系统的 稳定性和可靠性。
2 跨海大桥等特殊桥梁的抗风设计
针对跨海大桥、高墩大跨桥梁等特殊桥梁结构,研究有 效的抗风设计方法和控制策略。
3 精细化建模与仿真
发展精细化建模和仿真技术,更准确地模拟桥梁在复杂 风环境下的动力响应,为风致振动控制提供理论支撑。
4 跨学科合作与创新
加强土木工程、力学、材料科学、计算机科学等学科的 交叉融合,推动悬索桥梁风致振动控制与减震技术的创 新发展。
桥梁结构的振动与减震控制
桥梁结构的振动与减震控制桥梁结构的振动问题一直以来都备受关注。
随着现代桥梁的跨度和高度不断增加,桥梁结构在遭受外力作用时所产生的振动也日益显著。
对于大跨度、高自振频率的桥梁结构而言,其振动问题已经成为限制工程性能和使用寿命的重要因素。
因此,研究桥梁结构的振动特性,并采取相应的减震控制措施成为提高桥梁结构安全性和舒适性的关键。
1. 桥梁结构的振动特性桥梁结构在遭受外界荷载时,会发生自由振动或强迫振动。
自由振动是指桥梁结构在没有外界激励作用下的自然振动,其振动频率与桥梁的固有特性相关。
强迫振动是指桥梁结构在受到外界激励作用下的振动,外界激励可以是车辆行驶产生的载荷、风速、地震等。
桥梁结构由于体积大且刚性高,振动特性往往比较复杂,可能存在多种振动模态。
了解桥梁结构的振动特性对于进行减震控制具有重要意义。
2. 桥梁结构的减震控制方法(1)被动减震控制:被动减震控制是指通过添加有效阻尼器、质量块等被动元件来消耗桥梁结构振动能量的一种方法。
被动减震控制的主要原理是利用附加的阻尼器阻尼桥梁结构的振动,从而减小结构的加速度响应。
常见的被动减震控制方法包括液体减振器、摩擦阻尼器等。
(2)主动减震控制:主动减震控制是指将传感器、执行器等主动元件应用于桥梁结构,通过采集结构振动响应并进行实时控制,实现对结构振动的主动抑制。
主动减震控制系统具有反馈闭环、自适应调节等特点,能够根据桥梁结构的实时振动状态进行有效的控制,从而减小结构的振动响应。
主动减震控制方法包括电液伺服减震、电流控制阻尼器等。
3. 减震控制技术的应用案例减震控制技术在实际工程中已经得到广泛应用。
例如,日本的“神户大桥”在1995年的阪神大地震中因减震控制系统的作用,减少了地震对桥梁产生的破坏。
另一个例子是位于美国旧金山湾区的“新金门大桥”,该桥梁采用了主动减震控制系统,可以实时监测桥梁的振动状态,并使用伺服阀进行控制,从而减小了桥梁结构的振动响应。
4. 减震控制技术的发展趋势随着科技的不断进步和减震控制技术的研究深入,人们对于桥梁结构振动控制技术的要求也越来越高。
桥梁工程中的振动与噪声控制
桥梁工程中的振动与噪声控制桥梁作为基础设施的重要组成部分,承担着连接城市、促进交通流动的重要任务。
然而,在桥梁使用过程中,振动和噪声问题常常成为困扰。
振动是指桥梁结构在受到外部力作用时发生的周期性运动。
它可能由车流、行人、风力等因素引起。
一定程度上的振动是桥梁正常工作的表现,但过大的振动会导致桥梁结构的疲劳与损坏。
桥梁结构振动的控制方法有很多。
其中一个常用的方法是使用阻尼器。
阻尼器是一种通过能量耗散来减小桥梁振动的装置。
它们通常安装在桥梁的主梁支撑点或桥墩上,通过调整阻尼器的刚度和阻尼系数,在一定程度上抑制振动幅值,减小振动对桥梁结构的破坏。
此外,桥梁结构的设计也是振动控制的重要环节。
通过合理的结构设计,可以降低桥梁在受到外力作用时的振动幅值。
例如,加密桥墩设置,增加桥面的刚度,都可以减小桥梁的振动幅值。
同时,对于大型桥梁,还可以采用建造抗风振的斜拉桥,减小风对桥梁的振动影响。
除了振动问题,噪声也是桥梁工程中需要重视的问题。
桥梁上的车流噪声和行人噪声会对周边环境和居民的生活产生不利影响。
因此,噪声控制也是桥梁工程中重要的内容。
减少桥梁噪声的方法主要有两种。
一种是降低噪声源的产生,例如通过改善路面铺设材料、减少行车道数量、安装噪声屏障等方法来控制车流噪声。
另一种是采用隔声结构来阻隔噪声的传播,例如在桥墩和声源之间设置隔声墙,或者采用隔声护栏来隔离行人噪声。
在进行噪声控制时,需要综合考虑桥梁的功能和周围环境的特点。
例如,对于位于住宅区附近的桥梁,需要采取更加严格的噪声控制措施,以减少对居民的影响。
而对于处于工业区附近的桥梁,则可能需要更多关注振动问题。
综上所述,振动与噪声控制在桥梁工程中具有重要意义。
通过合理的结构设计和采用相应的控制措施,可以减小桥梁受到外界力作用时的振动幅值,降低振动对桥梁结构的破坏。
同时,通过减少噪声源的产生和采用隔声结构,可以有效控制车流噪声和行人噪声,保持周围环境的宜居性。
桥梁工程中的振动响应分析与控制
桥梁工程中的振动响应分析与控制桥梁是现代交通和城市发展的重要组成部分,然而,在桥梁工程中,振动响应可能是一个不可忽视的问题。
当桥梁在行车、风力、地震等外界作用下受到振动时,会出现振动响应的现象,这对桥梁的安全性、稳定性和使用寿命都会产生一定的影响。
因此,对桥梁工程中的振动响应进行分析与控制成为了一个重要的课题。
首先,我们来讨论一下桥梁工程中的振动响应分析。
要分析桥梁的振动响应,首先需要了解桥梁的结构特点和材料特性。
桥梁结构常见的有悬索桥、拱桥、斜拉桥等,每种结构的振动响应特点有所不同。
此外,桥梁所用的材料也会对振动响应产生影响,比如钢桥和混凝土桥的振动响应会有所区别。
其次,我们需要对桥梁的振动激励进行评估。
桥梁振动的主要激励源包括行车、风力、地震等。
行车引起的振动是桥梁工程中最常见的振动激励,车辆行驶过桥梁时会对桥梁产生振动力。
风力也是导致桥梁振动的重要因素,当风速较大时,会对桥梁产生侧向振动力。
地震是导致桥梁振动的最危险因素之一,特别是在地震活动频繁的地区,需要对桥梁的抗震性能进行充分考虑。
然后,我们对桥梁振动响应进行数值模拟与分析。
数值模拟是研究桥梁振动响应的常见方法之一。
通过建立桥梁的有限元模型,可以对桥梁在各种激励下的振动响应进行模拟与分析。
数值模拟可以帮助工程师预测和评估桥梁的振动响应情况,从而改进桥梁的设计和施工过程,提高桥梁的安全性和稳定性。
最后,对于振动响应较大的桥梁,我们需采取相应的振动控制措施。
桥梁振动控制主要分为主动控制和被动控制两种方式。
主动控制是通过控制器对桥梁的振动进行实时调节,如安装振动减振器、主动负荷调节等。
被动控制则是通过改变桥梁的结构和材料特性来降低振动响应,如增加桥墩、提高桥梁刚度等。
振动控制措施的选择需要根据具体情况进行评估和确定。
综上所述,桥梁工程中的振动响应分析与控制是一个涉及多个学科和多个方面的复杂问题。
通过对桥梁结构特点、振动激励评估、振动响应数值模拟与分析以及振动控制措施的研究,可以提高桥梁的安全性和稳定性,延长桥梁的使用寿命。
桥梁结构的动力响应与振动控制
桥梁结构的动力响应与振动控制桥梁作为重要的交通基础设施,承载着人们出行的重要任务。
然而,由于交通运输的振动荷载和环境的影响,桥梁结构会产生动力响应和振动现象。
合理控制桥梁结构的动力响应和振动,对于确保桥梁运行的安全、舒适和持久具有重要意义。
一、桥梁结构的动力响应桥梁结构的动力响应是指在受到外界动力荷载作用下,桥梁内部结构相应的振动情况。
桥梁的动力响应直接影响到结构的安全性和行车的舒适性。
传统的静力分析方法无法准确预测桥梁结构的动力响应,因此需要采用动力学分析方法。
桥梁结构的动力响应受到多种因素的影响,包括荷载的频率、振幅、周期等。
其中,交通荷载是桥梁结构的主要外力荷载之一。
交通荷载的频率范围宽泛,跨越了很多频率段,从人行步态的低频振动到车辆冲击的高频振动。
此外,风荷载、地震荷载等也会对桥梁结构的动力响应产生重要影响。
二、桥梁结构的振动控制为了减小桥梁结构的动力响应,保证桥梁的安全性和行车的舒适性,需要进行振动控制。
桥梁结构的振动控制主要包括主动控制和被动控制两种方法。
主动控制是指采用主动力学控制器,通过对桥梁结构施加控制力,减小结构振动。
主动控制系统通常由传感器、执行器和控制器组成。
传感器用于感知结构的振动状态,控制器根据传感器信号计算出控制力指令,执行器通过施加控制力对结构进行振动控制。
主动控制系统具有高度灵活性和精确性,但是也面临着能耗较大、控制系统复杂等问题。
被动控制是指通过改变桥梁结构的刚度、阻尼等特性,减小结构振动。
被动控制系统主要包括减振器、隔振系统等。
减振器根据振动的特点和频率设计,通过吸收或转化振动能量来减小结构振动。
隔振系统通过隔离桥梁结构和荷载,降低外界荷载对桥梁结构的影响。
被动控制系统相对于主动控制系统而言成本更低,并且对控制能源要求较小,但是对振动特征和参数的要求较高。
三、桥梁结构动力响应与振动控制的应用桥梁结构动力响应与振动控制的研究和应用在实际工程中具有重要意义。
首先,动力响应分析可以帮助工程师更好地了解桥梁结构的振动特性,确定结构的设计参数,确保结构在设计荷载下的安全性。
斜拉桥拉索振动控制新技术研究
斜拉桥拉索振动控制新技术研究一、本文概述随着现代桥梁工程技术的飞速发展,斜拉桥作为一种优美的桥梁结构形式,在世界各地得到了广泛的应用。
然而,斜拉桥拉索的振动问题一直是工程师们关注的焦点。
拉索振动不仅影响桥梁的正常使用,严重时还可能引发结构破坏,甚至威胁到人们的生命安全。
因此,研究斜拉桥拉索振动控制技术具有重要意义。
本文旨在探讨斜拉桥拉索振动控制的新技术,通过系统地分析和研究,为斜拉桥的设计、施工和维护提供理论支持和实践指导。
文章首先介绍了斜拉桥拉索振动的成因和分类,分析了不同振动类型对桥梁结构的影响。
随后,详细综述了国内外在斜拉桥拉索振动控制方面的研究进展,总结了现有技术的优缺点。
在此基础上,本文提出了一种新型的斜拉桥拉索振动控制技术,并对其原理、实现方法以及预期效果进行了详细的阐述。
通过本文的研究,期望能够为斜拉桥拉索振动控制领域的发展贡献新的力量,推动桥梁工程技术的不断进步,为人类的交通事业做出更大的贡献。
二、斜拉桥拉索振动机理分析斜拉桥拉索的振动问题,作为桥梁工程领域的一个重要研究方向,对桥梁的安全性和耐久性具有显著影响。
拉索作为斜拉桥的主要承重构件之一,其振动特性及机理的深入研究对于桥梁的长期运营和维护至关重要。
我们需要了解斜拉桥拉索的基本振动形式。
拉索的振动可以分为自由振动和强迫振动两大类。
自由振动是指在没有外界激励作用下,拉索由于初始扰动而产生的振动,这种振动形式通常会在短时间内衰减。
而强迫振动则是由外部激励,如风力、车辆通行等引起的,这种振动可能会持续较长时间,对拉索造成疲劳损伤。
斜拉桥拉索的振动与多种因素有关,包括拉索的自身特性(如长度、直径、材料属性等)、外部激励的特性(如频率、幅值等)以及桥梁的整体结构特性。
例如,拉索的长度和直径会直接影响其固有频率和阻尼比,从而影响其振动响应。
而外部激励的特性和桥梁的整体结构特性则会影响拉索的振动形式和振幅。
斜拉桥拉索的振动还可能受到一些非线性因素的影响,如拉索的垂度效应、大振幅振动时的气动力效应等。
桥梁结构的振动分析与控制
桥梁结构的振动分析与控制桥梁作为连接两地的交通要道,承载着人们出行的重要任务。
然而,在过去的几十年里,由于设计不合理、施工质量差等原因,很多桥梁出现了严重的振动问题,甚至导致了桥梁的坍塌。
因此,桥梁结构的振动分析与控制成为了桥梁工程领域的一个重要方向。
首先,我们来分析桥梁结构的振动问题。
桥梁结构在使用过程中,会受到外界因素的作用,比如车辆行驶过桥梁时的冲击力、风的吹拂等。
这些外界因素的作用会引起桥梁结构的振动,并且随着时间的推移,振动幅度可能会逐渐增大,最终导致结构的破坏。
因此,我们需要对桥梁结构的振动特性进行分析,找出其固有频率和振动模态。
其次,针对桥梁结构的振动问题,我们需要采取相应的控制措施。
目前,主要的振动控制方法有被动控制和主动控制两种。
被动控制方法是指通过在桥梁结构上添加阻尼材料、调整支座刚度等方式来降低振动幅度。
这种方法比较简单容易实现,但其效果有限。
另一种是主动控制方法,通过在桥梁结构上安装传感器和执行器,采集和控制振动信号,实现振动的主动控制。
这种方法可以更为精确地控制振动的大小和频率,但其实施难度较大。
在实际应用中,我们还需要考虑到桥梁结构的耐久性和保养成本等因素。
为了保证桥梁结构的长期稳定和运行安全,我们需要综合考虑各种因素,并选择合适的振动控制方法。
此外,还可以通过在设计阶段进行动力分析和模拟试验,评估不同方案对振动的抑制情况,以便在实施过程中选择最优方案。
另外,近年来,随着工程技术的进步和计算机科学的发展,结构振动分析与控制的研究也取得了许多突破。
比如,利用有限元分析方法和数值计算技术,可以对复杂的桥梁结构进行精确的振动分析和优化设计。
同时,人工智能和大数据技术的应用也为桥梁结构的振动分析和控制提供了新的思路和方法。
总的来说,桥梁结构的振动分析与控制是一个复杂的工程问题,需要综合考虑各种因素,并采取合理的控制措施。
在日益发展的社会中,保障桥梁结构的安全稳定对于人们的生活质量具有重要意义。
桥梁缆索振动的控制方法研究
桥梁缆索振动的控制方法研究桥梁缆索振动是指桥梁悬挂缆索在风力、行车和人群行走等因素作用下出现的振动现象。
这些振动不仅会导致桥梁变形和损坏,还会给行车和行走带来巨大的安全隐患。
因此,如何对桥梁缆索振动进行控制,一直是桥梁工程领域的研究热点。
目前,针对桥梁缆索振动的控制方法主要有两种,一种是通过增加结构刚度来抑制振动,另一种是通过控制参数来实现主动控制。
前者主要针对新建桥梁,而后者则可适用于现有桥梁。
增加结构刚度是目前应用较广泛的一种方法,其核心思想是在桥梁结构上增加一定的剛度,使其自然振动频率高于激励频率,从而抑制振动。
常见的增加结构刚度的方法主要有三种,一是增加桥梁自重,二是增加悬挂缆索张力,三是增加桥塔和桥墩的刚度。
增加桥梁自重是一种较为简单有效的方法,全球范围内都有大量成功案例。
例如,加拿大温哥华的PortMann桥就采用了这种方法,施工时在桥梁结构上添加了53个钢桶,每个钢桶重约52吨。
通过这种方法,PortMann桥被成功地控制了悬挂缆索的振动。
然而,增加自重不仅需要大量的材料和空间,造价较高,而且会导致桥梁结构的自重增加,进而影响桥梁性能。
增加悬挂缆索张力是另一种增加结构刚度的方法。
通常情况下,悬挂缆索的张力会对桥梁结构的自然振动频率产生影响。
如果能够增加悬挂缆索的张力,就可以提高桥梁结构的自由振动频率,进而实现抑制振动的目的。
但是,增加悬挂缆索的张力需要合理评估桥梁的耐久性和稳定性,如果将缆索的张力过度升高,会导致缆索的疲劳损伤和桥梁的结构失稳。
增加桥塔和桥墩的刚度是第三种增加结构刚度的方法。
通常情况下,桥塔和桥墩的刚度与悬挂缆索的振动特性有密切关系。
如果能够增加桥塔和桥墩的刚度,就可以提高桥梁结构的自由振动频率,进而实现抑制振动的目的。
但是,增加桥塔和桥墩的刚度需要合理评估土壤的承载能力和桥梁的结构稳定性,如果将桥塔和桥墩的刚度过度升高,会导致桥梁局部失稳。
除了增加结构刚度,主动控制也是一种有效的桥梁缆索振动控制方法。
土木工程索结构减振控制方法综述
土木工程索结构减振控制方法综述索结构减振控制方法是土木工程领域中常见的一种减振控制方法,通过优化结构的设计和增加附加装置等方式,可以减小结构在地震、风荷载等外力作用下的振动响应,提高结构的抗震能力和抗风能力。
本文将从索结构的优点、减振控制方法的分类、常用的减振控制方法以及实际应用案例等方面,对土木工程索结构减振控制方法进行综述。
首先,我们来看一下索结构的优点。
索结构是一种通过拉索来支撑和稳定结构的装置。
相比于传统的刚性结构,索结构具有自重轻、刚度高、抗震性能好等优点。
索结构可以利用张拉索的弹性来吸收和分散外力带来的振动能量,从而减小结构的振动响应。
此外,索结构还可以提高结构的稳定性和自振频率,使结构在外力作用下更加稳定,降低结构的疲劳损伤风险。
因此,索结构被广泛应用于大跨度、大高度建筑和桥梁等土木工程领域。
频率控制法主要通过改变结构的固有频率来实现减振效果。
常见的方法包括利用张拉索的不同自振频率,设计不同长度和材料的索,实现结构的频率分离,减小结构的共振现象。
此外,还可以通过改变索的张力来改变结构的刚度和自振频率,进而减小结构的振动响应。
质量控制法主要通过增加附加质量来改变结构的固有频率和振动特性。
常见的方法包括在结构上增加附加质量块、质量球等,通过改变结构的质量分布来减小结构的振动响应。
这种方法适用于结构自重较大的情况,如高层建筑和大型桥梁等。
刚度控制法主要通过改变结构的刚度来实现减振效果。
常见的方法包括利用可调节刚度的装置,如液压减振器、形状记忆合金等,来调节结构的刚度和振动特性。
这种方法适用于结构刚度不易改变的情况,如钢结构和混凝土结构等。
阻尼控制法主要通过增加附加阻尼装置来消耗结构的振动能量,从而减小结构的振动响应。
常见的方法包括液压阻尼器、摩擦阻尼器等,通过摩擦力、液流阻尼等机制来实现减振效果。
这种方法适用于对结构刚度和质量改变较小的情况,如桥梁和建筑等。
实际应用中,常用的土木工程索结构减振控制方法包括:阻尼减振控制、质量减振控制和刚度减振控制等。
道路与桥梁工程中的振动控制规范要求
道路与桥梁工程中的振动控制规范要求振动控制在道路与桥梁工程中扮演着至关重要的角色。
合理、科学的振动控制规范要求能够有效减少结构振动对周围环境和人类活动的不利影响。
本文将探讨道路与桥梁工程中的振动控制规范要求,并提供一些实用的解决方案。
一、振动特性的评估在进行振动控制规范要求的制定之前,我们首先需要对工程的振动特性进行全面评估。
振动特性的评估可以通过一系列测试和监测手段来实现,包括振动传感器的安装、加速度数据的采集等。
通过对振动特性的量化分析,我们能够了解结构的固有频率、模态形态以及振动的传播路径,为后续的振动控制规范要求制定提供依据。
二、振动控制的设计指标振动控制的设计指标主要包括振动速度、加速度、位移等参数,这些参数反映了振动对人体、建筑物和设备的影响程度。
在制定振动控制规范要求时,我们需要根据具体情况和应用场景确定这些设计指标的限值要求。
以振动速度为例,通常会根据人体对振动的感知能力和舒适度要求来制定相应的限制值。
在桥梁工程中,振动速度的设计指标限制值一般为0.5 mm/s到1.0 mm/s。
三、振动控制的控制手段振动控制的控制手段多种多样,常见的包括结构改良、减振器的应用以及阻尼器的调节等。
结构改良一般通过改变结构的刚度和自振频率来减小振动响应。
例如,在桥梁工程中,可以采用增设横梁、加装减振器等方式来改善结构的动力特性。
减振器的应用是一种成熟有效的振动控制手段,通过增加额外的质量和阻尼,来消耗结构的振动能量。
阻尼器的调节可以有效地改变结构的振动响应,适用于需要频繁调节振动控制的情况。
四、振动控制的监测和评估振动控制的监测和评估是振动控制规范要求的重要环节。
监测可以通过振动传感器、数据采集设备等工具来实现,实时监测结构的振动响应。
评估则需要对监测到的振动数据进行分析和处理,以确定振动控制是否达到了设计要求。
通过监测和评估,我们能够及时调整振动控制措施,确保工程的振动控制效果。
五、振动控制的标准和规范振动控制的标准和规范是指导工程实施和评估的依据。
浅谈桥梁结构的风振控制
浅谈桥梁结构的风振控制现代桥梁结构趋于轻、柔的特点给结构本身抗风抗震性能提出了考验。
由此可见,通过对大跨度桥梁的抗风问题进行理论研究,采取有效的措施把风对桥梁的危害控制在容许范围内,具有十分重要的理论价值和实际意义。
上世纪80年代以来,桥梁风振控制理论研究发展迅速,并且得到了实际应用。
随着大跨度桥梁的普遍兴建和高效能建桥材料的广泛应用,现代桥梁的结构形态逐渐向大跨、轻、柔方向发展。
虽然这对于美观及经济性方面是有益的,但是却给结构设计、施工甚至运营提出了更高更严格的要求。
大跨度桥梁作为生命线工程的重要组成部分,在政治、经济领域占据着重要的地位,对于它们的安全性应给予格外的重视。
现代桥梁结构趋于轻、柔的特点给结构本身抗风抗震性能提出了考验。
随着大跨度柔性桥梁的出现,风荷载往往成为结构上的支配性荷载。
风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。
风在行进中遇到结构,就形成风压力,使结构产生振动和变形。
桥梁受风力的作用后,结构物振动与风场间产生的互制现象—空气弹力效应所引起的气动力不稳定现象机率大为增加,强风、弱风都有可能使之整体或局部产生损坏。
例如,1940年11月7日,美国华盛顿州建成才4个月的老塔科马(Tacoma)悬索桥(主跨853m)仅在8级大风作用下就发生强烈的风致振动而破坏的严重事故。
该事件促使了桥梁工程界对结构风致振动的研究,并由此发展了一门新的学科—桥梁风工程学。
近几年来,随着我国大跨度桥梁的建设,桥梁风害也时有发生,江西九江长江公铁两用钢拱桥吊杆的涡激共振;上海杨浦大桥斜拉索的涡振和雨振损坏套索等。
由此可见,通过对大跨度桥梁的抗风问题进行理论研究,采取有效的措施把风对桥梁的危害控制在容许范围内,具有十分重要的理论价值和实际意义。
2、桥梁结构的风致振动桥梁结构风致振动可分为两大类:一类为限幅振动,主要包括抖振和涡激振;另一类为发散性振动,主要包括驰振和颤振。
桥梁的抖振是指桥梁结构在紊流场作用下的随机性强迫振动。
浅论桥梁结构振动的主动控制
浅论桥梁结构振动的主动控制一、桥梁结构振动的特点桥梁振动控制的主要对象是大跨度桥梁的风振、所有桥梁的地震响应和行车(人)响应。
在跨度为数百米的桥梁中,风振制约着上部结构的设计。
桥梁的风致响应可分为颤振和抖振。
颤振是由风引起的桥梁的自激振动,抖振则是由风的紊流诱发的桥梁不规则的强迫振动。
在悬索桥和斜拉桥中,风致振动较为常见。
悬索桥的缆索、吊杆、索塔多为涡激振动。
结构振动控制在理论研究、模型研究、被动控制装置的开发等方面已经取得了可喜的成果。
目前,以改变结构频率为主的减隔震、增加结构阻尼为主的耗能减震等被动控制技术已趋于成熟。
但已有的研究表明,被动控制的主要缺点是控制效果有限,而且被动控制系统对地震的频域特性非常敏感,有时甚至会产生负面影响。
理论上最为有效的控制方法是主动结构控制。
主动控制与被动控制相比有以下优点:(1)反馈控制力可直接作用于结构物,无滞后现象,具有较高的控制性能;(2)结构的固有频率发生变化时,只需调整控制软件参数,比被动控制需调整设备要简单;(3)主动控制能控制二阶乃至更高的振型;(4)系统本身的摩擦系数小,对微小振动控制效果好。
下面我们主要介绍下主动控制和半主动控制的发展情况。
二、主动控制主动控制技术用于土木工程结构始于60年代后期。
各国已研究出多种不同的控制方法:最优反馈控制、次最优反馈控制、独立模态空间控制、瞬时最优控制、有界状态控制、预测控制、模糊控制。
大跨度桥梁的主动控制在上个世纪七十年代末就已经提了出来,但对它的研究仍是大大落后于对高耸建筑结构的主动控制。
在成本上,几年前,具有同等控制效果的主动控制设备所需费用高于被动控制设备几倍,这成为制约其发展应用的一个主要原因。
可以预见的是,随着材料、理论等技术的发展,未来十年内,甚至几年内,其成本会大幅度的降低。
2.1主动拉索控制(Active Tendon Control)1960年由Freyssinet提出了采用结构拉索的主动控制。
桥梁结构中的振动控制与减震措施
桥梁结构中的振动控制与减震措施桥梁结构是现代交通运输的重要组成部分,其安全性与稳定性对人们的出行和生活至关重要。
然而,桥梁在使用过程中会面临各种不可预料的挑战,其中之一就是振动问题。
本文将探讨桥梁结构中的振动控制与减震措施,以辅助提高桥梁的稳定性与安全性。
桥梁振动是指桥梁在受到外部荷载作用下,因自身特性而产生的振荡现象。
振动问题一方面可能影响桥梁的正常使用,另一方面也可能对桥梁的结构完整性造成威胁。
因此,控制和减震举措就显得至关重要。
一种常见的振动控制方法是采用调谐质量阻尼器。
调谐质量阻尼器是一种将振动能量吸收并以其他形式释放的装置。
它通常由质量块、弹簧和阻尼器组成。
当桥梁受到外力作用而发生振动时,调谐质量阻尼器能够通过质量块的移动将振动吸收,从而减少桥梁的振动幅度。
另一个常用的振动控制方法是使用主动控制技术。
主动控制技术是指通过外部激励力对桥梁进行控制,以减少桥梁的振动。
这种技术可以根据实时的振动情况调整力的大小和方向,从而实现振动的控制。
主动控制技术需要通过传感器监测桥梁的振动状态,并通过计算机算法进行实时控制。
在振动控制之外,减震措施也是提高桥梁稳定性与安全性的重要手段。
一种常见的减震措施是采用减震器。
减震器是一种能够吸收和释放振动能量的装置。
在桥梁结构中,减震器通常用于吸收由地震等外力引起的振动能量。
当地震发生时,减震器能够通过内部的弹簧和阻尼器将部分振动能量吸收,从而减少桥梁的振动幅度。
此外,结构设计中的某些特殊措施也可以用来减轻振动影响。
例如,采用抗振加固技术可以提高桥梁的整体刚度,从而减少振动幅度。
而在桥梁结构的材料选择中,采用具有优良振动特性的材料也可以降低振动的影响。
虽然桥梁结构中的振动控制与减震措施可以有效减少振动的影响,但我们也应该意识到振动控制与减震并非万能之策。
在实际工程中,振动控制与减震措施需要根据具体情况和需求进行合理选择和设计。
因此,在桥梁结构设计与施工过程中,需要考虑桥梁的使用条件、设计参数、材料特性以及工程成本等因素。
大桥院桥科院--桥梁结构振动控制中心简介
桥梁结构振动控制中心简介桥梁结构振动控制中心有丰富的实桥减振经验和强大的后备科研研究队伍,先后研制出调谐质量减振器(TMD)、调谐液体减振器(TLD)、冲击式阻尼器(ID)、粘性剪切型阻尼减振器(VSD)、调谐液体质量减振器(TLMD),均获得国家专利授权。
各种减振器运用于几十座桥梁,获得了良好的减振效果。
目前,速度锁定装置、液压阻尼器和杠杆质量减振器(LMD)正在研制之中。
出于对大跨度斜拉桥在我国具有良好发展前景的预期,桥科院在国内最早开展了斜拉索各种振动抑制的研究,该研究成果首次应用在武汉长江二桥斜拉索上,研制、安装了两个粘性剪切型阻尼减振器(VSD),分别抑制单根索和并列索的振动,在中国开创了外置式阻尼减振器在斜拉索减振领域的先河,取得了很好的减振效果。
为了进一步研究粘性剪切型阻尼减振器(VSD)的减振机理,减振器的减振效果,大桥局曾拨款几十万元进行研究和模拟试验,对减振器的各个参数包括环境温度﹑减振器设置位置﹑减振器的构造﹑粘性材料的粘性系数﹑斜拉索振动频率等对粘性剪切型阻尼减振器(VSD)抑振效果的影响进行了深入的分析和试验,积累了大量的试验数据,为不同类型斜拉索粘性剪切型阻尼减振器(VSD)设计提供了扎实的基础。
针对芜湖长江大桥斜拉索,我公司开发研制了特定的粘性剪切型阻尼减振器(VSD)。
桥科院研制的斜拉索外置式粘性剪切型阻尼减振器(VSD):1)能较大地增加斜拉索的阻尼值,有效地抑制斜拉索的各种风致振动,包括涡激振动、尾流弛振、风雨振、抖振和参数振动等;2)同时有效地抑制斜拉索相互正交的两个方向的振动,且抑振效率高,斜拉索的振幅可以减小到原来振幅的10%左右。
国内外桥梁界一般认为当附加阻尼的对数衰减率为0.025-0.03时,就可有效地减小斜拉索的振动,而斜拉索在安装了我公司研制的外置式阻尼减振器后附加阻尼的对数衰减率大于0.03,能够满足减小斜拉索各种振动的要求;3)构造简单﹑美观大方、安装便捷;4)阻尼材料采用进口的粘性材料配制,使用年限长;5)专业钢结构设计工程师设计,综合考虑外置式粘性剪切型阻尼减振器(VSD)结构的静动力及抗疲劳断裂设计,在正常维护条件下,结构件寿命可达30年以上且费用低廉。
桥梁施工中的振动和噪音控制难题
桥梁施工中的振动和噪音控制难题桥梁是连接两个地区的重要交通枢纽,而桥梁的施工过程中,振动和噪音控制是一个重要的难题。
振动和噪音不仅会影响施工人员的工作效率和身体健康,还会对周围居民的生活造成不良影响。
因此,如何控制桥梁施工中的振动和噪音,成为了一个亟待解决的问题。
1. 振动控制桥梁施工中的振动主要来自于施工机械的震动和桥梁结构的振动。
为了控制振动,可以采取以下措施:1.1 选择低振动的机械设备在桥梁施工中,机械设备是不可或缺的。
为了减少机械设备的振动,可以选择低振动的机械设备。
例如,使用液压挖掘机代替传统的机械挖掘机,可以有效地减少振动。
1.2 控制施工速度施工速度过快也会导致桥梁振动加剧。
因此,在施工过程中,需要控制施工速度,避免过快导致振动加剧。
1.3 采用减振措施在桥梁施工中,可以采用减振措施来控制振动。
例如,在桥梁结构中加入减振器,可以有效地减少振动。
2. 噪音控制桥梁施工中的噪音主要来自于机械设备的噪音和施工过程中的敲打声。
为了控制噪音,可以采取以下措施:2.1 选择低噪音的机械设备在桥梁施工中,机械设备是噪音的主要来源。
为了减少噪音,可以选择低噪音的机械设备。
例如,使用电动工具代替传统的气动工具,可以有效地减少噪音。
2.2 采用隔音措施在桥梁施工中,可以采用隔音措施来控制噪音。
例如,在施工现场周围设置隔音墙,可以有效地隔离噪音。
2.3 控制施工时间施工时间也是噪音的一个重要来源。
为了减少噪音,可以控制施工时间,避免在夜间或者早晨施工。
综上所述,桥梁施工中的振动和噪音控制是一个复杂的问题,需要采取多种措施来解决。
在实际施工中,需要根据具体情况采取相应的措施,以达到控制振动和噪音的目的。
桥梁工程中的振动与减振控制
桥梁工程中的振动与减振控制桥梁作为重要的交通基础设施,为人们的出行提供了便利。
然而,随着交通流量的增大和车辆类型的多样化,桥梁结构面临着不可忽视的振动问题。
桥梁振动不仅会降低其使用寿命,还可能对行车安全产生潜在威胁。
因此,对于桥梁工程中的振动问题,必须进行有效的控制和减振手段的使用。
1. 桥梁振动的原因桥梁振动的产生主要与以下几个方面有关:1.1 自然风载荷:自然风是桥梁产生振动的主要外力之一。
风速的变化、风向的不确定以及风与桥梁结构之间的相互作用,都会导致桥梁的振动。
1.2 车辆荷载:车辆通过桥梁时产生的荷载,也会引发桥梁的振动。
特别是当车辆速度较高或者车辆类型多样化时,振动问题将变得更加突出。
1.3 地震作用:地震是桥梁振动的重要原因之一。
地震引发的地面动应力沿桥梁传递,导致桥梁结构出现共振,从而引起较大的振动。
2. 桥梁振动的影响桥梁振动不仅会对桥梁本身的结构产生损坏,还可能对行车安全产生潜在威胁。
桥梁振动的主要影响有以下几个方面:2.1 结构疲劳:桥梁振动会引发结构的疲劳破坏,降低其使用寿命。
长期以往,桥梁的承载能力会逐渐减弱,最终导致桥梁的失效。
2.2 行车安全:桥梁振动会对行车安全产生隐患。
当桥梁振动较大时,车辆的稳定性会受到影响,增加事故的风险。
2.3 舒适度:桥梁振动也会对行车者的舒适度造成不利影响。
大幅度的振动会使车辆颠簸不平,影响驾驶者的体验。
3. 振动控制与减振方法3.1 结构设计:在桥梁的结构设计过程中,可以采用一些减振措施,以降低桥梁的振动。
例如,在悬索桥的设计中,可以通过调整悬索的悬长来改变桥梁的固有频率,减小桥梁的振动响应。
3.2 隔振措施:通过在桥梁支座处设置隔振系统,可以有效地降低桥梁的振动。
隔振器一般采用橡胶材料,具有较好的减振效果。
3.3 阻尼措施:在桥梁结构中加入适当的阻尼装置,可以有效地消耗振动能量,减小振动幅度,降低桥梁的振动响应。
3.4 主动控制系统:利用传感器和反馈控制系统,对桥梁进行主动振动控制,可以大幅度地减小桥梁的振动。
桥梁索结构风致振动及控制措施研究进展专栏征稿启事
1)桥梁索结构气动力特性;2)斜拉索风雨激振;3)桥梁索结构高阶涡激共振;4)悬索桥吊索尾流致振;
5)桥梁索结构弛振;6)桥梁索结构风致振动控制理论与技术;7)CFD 数值模拟技术在桥梁索结构风致振动
研究中的应用。
论 文 形 式 研究论文和综述论文
专 栏 顾 问 陈政清院士
专栏策划人 湖南大学 李寿英教授
致振动问题变得更加突出,已逐渐成为桥梁设计中必须重点研究的关键问题之一。
为及时总结桥梁索结构风致振动及控制措施研究的最新成果,引领国内外桥梁索结构抗风研究,推动
我国桥梁抗风理论创新,《湖南大学学报(自然科学版)》编辑部经研究决定,拟组织出版“桥梁索结构风致振
动及控制措施研究”专栏。
征稿方向包括(但不限于)如下主题:
湖南省培育世界一流湘版科技期刊工程重点期刊、湖南省“十佳科技期刊”、教育部“精品期刊”等,并被 EI
Compendex、中国科学引文数据库(CSCD)等国内外多家著名数据库收录。
稿件需通过《湖南大学学报(自然科学版)》投稿系统()提交,并在投稿步骤
“给编辑部留言”时,注明“桥梁索结构风致振动及控制措施研究进展专栏应征论文”。同时将稿件及备注内
容发至本专栏组稿负责人湖南大学李寿英教授邮箱:shyli@,并负责稿件的汇总整理。稿件由来自
同济大学、西南交通大学、哈尔滨工业大学、中南大学、深圳大学、上海大学和石家庄铁道大学等高校的同行
西拿海峡、印度尼西亚巽达海峡、日本津轻海峡等。索结构具有高强度、高稳定性等特点,在桥梁工程中得到
了广泛的应用,如斜拉桥中的斜拉索、悬索桥中的吊杆和主缆、拱桥中的吊杆。由于桥梁索结构的长细比大、
阻尼小、频率低,极易在风荷载作用下发生大幅振动,如风雨激振、涡激共振、弛振、尾流致振等,严重影响桥
斜拉桥拉索振动及其减振措施
斜拉桥拉索振动及其减振措施斜拉桥是一种常见的大跨度、大荷载的桥梁结构,其特点是主要受力构件为斜拉索。
斜拉桥的设计与施工过程中需要考虑斜拉索的振动问题,因为斜拉索的振动会对桥梁的稳定性和安全性产生不良影响。
本文将探讨斜拉桥拉索振动及其减振措施。
1.风振:斜拉桥一般位于开放场地,容易受到风的影响,风振是产生拉索振动的主要原因之一2.自振:拉索会在自然频率处发生共振现象,自振也是产生拉索振动的一个重要原因。
3.交通振动:大型车辆经过斜拉桥时会引起桥梁振动,进而激发拉索振动。
为了减小斜拉桥拉索振动,需要采取一系列的减振措施,包括被动措施和主动措施。
1.被动措施:被动措施主要是通过改善结构的刚度、阻尼和降低风荷载来减小拉索振动。
-改进结构刚度:通过提高主梁和塔柱的刚度,减小拉索长度和角度等方式来改进结构刚度,从而降低拉索振动。
-增加阻尼:可以在拉索上加装阻尼器,通过阻尼器的耗能机制,减小拉索振动的幅值和持续时间。
-降低风荷载:通过改善桥梁造型、增加墙面阻力和采用曲线布置等方式来降低风荷载,减小风振引起的拉索振动。
2.主动措施:主动措施主要是采用主动控制技术,通过对拉索施加力来抑制或抵消拉索振动。
-主动调节张力控制系统:通过对拉索施加合适的张力,使拉索保持在其工作状态的合适范围内,从而减小振动。
-调谐质量阻尼技术:通过在拉索上安装调谐器,利用调谐作用改变拉索的自振频率,从而减小振动幅值和持续时间。
-主动控制技术:通过对拉索施加控制力,实时调节拉索的振动幅值和频率,从而减小振动。
需要注意的是,减振措施的选择和使用应根据具体情况进行综合考虑,不同的斜拉桥在不同的工况下可能需要采用不同的减振措施。
总之,斜拉桥拉索振动是斜拉桥设计和施工过程中需要关注的重要问题。
为了保障斜拉桥的稳定性和安全性,需要采取一系列的减振措施,包括被动措施和主动措施。
这些措施可以有效地减小斜拉桥拉索振动,提高桥梁的使用寿命和安全性能。
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桥梁索结构振动控制
越来越多的桥梁垮塌事故使得确保结构的稳定性和行车舒适性变得尤为重要。
大跨径桥梁大多需要采用索结构(斜拉桥拉索、悬索桥主缆及其吊索和拱桥的吊杆等)的形式,而索结构的因质量小、阻尼低、柔性大的特点,在外界激励下极易发生大幅振动,大跨度桥梁索结构的振动控制往往就成了桥梁结构稳定的控制因素。
桥梁振动控制的主要对象是大跨度桥梁的风振、地震响应和行车响应。
桥梁的风致响应可分为颤振和抖振。
在较易挠曲的悬索桥和斜拉桥中,风致振动较为常见。
悬索桥的缆索、吊杆都存在风振问题,且多为涡激振动。
悬索桥的风致振动最著名的例子是1940年美国Tacoma海峡桥坠落事故,该桥跨度为853m与悬索桥相比,虽然同样跨度下斜拉桥的刚度较大,但随着斜拉桥跨度越大,斜拉索柔性就越大。
1988 年 3 月,比利时的Ben Ahin 桥的斜拉索就发生了振幅达 1 米的振动。
1 桥梁振动控制的分类被动控制:它不需要外界能量,只需无源的惯性、弹性与阻尼元件,控制力是控制装置与结构相互运行产生的。
该种控制易于实现,减振防冲效果好,应用广泛。
主要优点是结构简单和工作可靠。
主动控制:这种控制需要外界能量输入。
由于大跨度桥梁的挠性很大,易发生低频振动,这种低频振动用被动控制装置或阻尼技术有一定的局限性。
混合控制:将主动控制与被动控制结合,发挥两种控制方法各
自的优点,使主动控制所需提供的巨大控制力大幅度减小,以便有效地控制桥梁振动。
2 被动控制的主要类型
2.1 摩擦阻尼器
通过摩擦装置滑动作功,消耗能量。
1973 年建成的日本关门悬索桥在索塔施工中,采用滑动摩擦控制方式的防止缆索的涡激振动。
2.2 粘性阻尼器它是利用材料的粘弹性来瞬时改变结构的能量储备与瞬时耗散能量。
1985 年,日本因岛悬索桥的索塔施工中,采用了阻尼控制方式,即将滑车改为油压减振器。
2.3 调谐质量阻尼器(TMD)
在主结构上附加一个由质量块、弹簧、阻尼组成的子振动系统,主系统发生振动时,通过参数设计,主结构的振动转移到子系统中,使主系统振动衰减。
TMD勺质量不宜过大,因为过大的质量势必对桥梁的静力强度不利,而且可能降低桥梁固有频率,反而使桥梁振动增大。
2.4 多重调谐质量阻尼器(MTMD)
TMD主往只针对桥梁的某阶振型进行振动控制,尤其对于模
态密集的大跨度桥梁,TMD勺抑制效果就显著降低。
Manikanahally 和Crocker在1991年提出了用MTM来抑制不同固有
频率结构的振动。
MTM由几个小的TMD组成,小TMD的频率与受控振型频率对应,它不但对某一阶振型的抑制效率比常规TMD要高,且抑制频带较宽。
九江长江大桥吊杆就采用了MTMD 方案,每根吊杆采用8个TMD实测表明:吊杆总有效阻尼增大近50倍,TMD寸吊杆涡振具有很好的抑振效果。
2.5 调谐液体阻尼器(TLD)利用液槽中浅层的波浪效应来消耗
振动能量,控制桥梁的振
动反应。
研究发现抑制桥梁横向抖振时,TLD比TMC的效果要好。
1992年Fuji no和Sun还提出了多重调谐液体阻尼器(MTLD)。
调谐液体质量阻尼器综合TMD和TLD的优点,通过调谐阻尼器中的液体和质量块,液体和固体的耦合作用使阻尼器更有利于吸收并耗散主结构的能量。
九江长江大桥吊杆抑振试验表明,TLMD抑振效果较TMD更好,能更好地运用于桥梁减振。
2.6 磁流变阻尼器(MR)磁流变阻尼器是利用亚纳米智能材料
在外部磁场的作用下,
磁流变体在几毫秒内由牛顿液体变为具有一定剪切屈服强度的宾汉姆体,一旦外磁场消失,又变为液体。
通过改变电压来改变内置磁场强度,改变其阻尼特征,获得振动控制需要的可变阻尼,达到分级控制的目的。
洞庭湖大桥工程成功地开发并安装了磁流变式拉索减振系统,经过几年的使用,证明它能可靠、有效地抑
制强烈的拉索风雨振和其他振动。
3 主动控制
主动控制与被动控制相比有以下优点:(1) 反馈控制力可直接作用于结构物,无TMD的滞后现象,具有较高的控制性能;(2) 即使索结构的固有频率发生变化,只需调整控制软件参数;(3) 主动控制能控制二阶乃至更高的振型。
3.1 主动拉索控制(Active Tendon Control)
主动拉索控制适宜于连续时间和脉冲控制算法。
1979 年Yang 和Giannopulos 对主动拉索控制进行了理论研究。
早期实验是在一系列结构模型上进行的,其中有一个简单的悬臂梁,一个单柱析架和一个自由立柱,控制装置是人工操作的拉索控制或伺服阀控制的作动筒。
延时的影响是通过改变反馈控制力的相位来表示的。
3.2 主动质量阻尼器
施工过程中,结构固有频率改变,就要相应地移动TMD的设置位置,并调整其固有频率。
相对而言,主动控制方式性能较高,不仅能进一步实现小型化,同时具有只需改变控制程序,即可与索塔的固有频率做出相应的调整之优点。
3.3 主动质量激发器(Active Mass Driver)
没有采用重锤,直接由外部能源提供控制力的装置,称为主动质量激发器。
该方式与主动质量阻尼器相比,控制性能有时较差。
因为没有设置重锤,而具有较易控制之优点。
3.4 空气动力附件(Aerodynamic Appendages)
用空气动力附件作为主动控制装置来减小由于风力而引起的桥梁的运动。
其主要特点在于设计者能用风能来控制桥梁振动。
3.5 陀螺稳定器(Gyroscope)
1971年Murata和I,提出了用陀螺稳定器减小悬索桥的风振,
该方式是在索塔的顶部设置陀螺仪,并对旋转产生的力矩实施主动控
制来控制索塔的弯矩变形。
3.6 脉冲发生器( Pulse Generators) 通过脉冲所产生的反力来控
制桥梁振动,脉冲可以由释放压缩空气或由液压式、电磁式作动筒
产生。
该方式既可控制桥梁的线性振动,也可控制其非线性振动。
它
可以降低各种类型的外界扰动响应。
4 混合控制
1987年Abdel —Rohman和Nayfeh在进行了用单柱桁架一拉索
被动控制桥梁振动方法之后指出,尽管这样可以将桥梁的固有频率移
到共振范围之外,但同时伴随着桥梁的阻尼比减小。
为了进一步减
小振动幅值,引入主动控制力,用主动控制与被动控制的组合方式
一同来控制桥梁振动,效果很好。
5 未来桥梁的索结构振动控制
可以预见的是,索结构的振动控制技术在大跨径桥梁中的作用
将越来越突出。
其发展方向自始至终都是:进行立足于“能使幻想
中的桥梁变成现实的振动控制技术”的开发与应用。
就短时期来说,
完全主动控制的方式由于经济和技术的限制,并非最佳方式。
但高智
能的主动控制方法在大跨径悬索桥、斜拉桥中的最优化设计等方面,会在未来很长一段时间内成为振动控制研究的
主要方向。