桥塔施工期TMD控制系统设计及风洞试验研究

发布时间：2020-01-29 02:21

【摘要】：大跨度斜拉桥主塔由于其高柔特性,在结构建设过程中独塔没有桥梁和锁链的束缚,极易受到风、地震等外荷载的作用而引起振动响应,从而带来安全性和建设过程中舒适性等问题。其中斜拉桥的钢制主塔由于阻尼低、质量小,在桥塔建筑施工阶段,在没有任何约束条件下,更应该引起高度重视。本文以琼州跨海大桥380m高的超高桥塔为背景,对高耸钢桥塔在施工阶段风荷载作用下的振动控制进行了实验研究,本文具体研究内容如下：首先对实际钢塔按照相似理论进行1/250缩比例气弹模型设计制作；通过ANSYS建立缩比例尺结构模型,并且与实际制作出的模型进行动力特性比对,以验证并确保模型设计与制作的准确性,为顺利进行缩比尺风洞试验奠定基础。其次通过相似比参数确定实验的风速比,并通过实际工程风荷载30年重现期,查取最大风速；在风洞实验室短实验段,通过尖劈-粗糙元被动风场模拟技术,进行A类大气边界层风场模拟,布置模拟测点,通过数据采集与处理系统采集风场的风速谱、湍流强度并与标准谱进行比对,正确模拟实际工程所在的大气边界层流场特性。最后本文将桥塔风洞试验分为七个主要施工工况,进行不同风速下的桥塔风振试验；通过调整频率比设计每个工况下的调谐质量阻尼器(TMD)；在塔顶安装加速度传感器以及位移传感器,采集加速度和位移数据,通过调整TMD质量比和安装位置,分析TMD对桥塔施工阶段风振响应的控制效果。
【图文】：

玻璃，，严格采用缩比例后的几何尺寸，制作封闭的横梁量与缩比例后的质量对比，相差很少，根据计算选用２ｍｍ正好满足质量比。为了避免外衣对模型的刚度造成影响，行分层设计，桥塔模型的整体设计如图２．邋１所示。逡逑

风洞试验中选取一组无量纲的控制参数用来保证以上的相。只要这些参数从原结构试验到缩比例尺模型试验保持不的设计满足了相似性的条件Ａｎｓｙｓ计算出每段桥塔和每性矩，根据相似比得到桥塔模型和横梁模型的对应质量惯证质量和质量惯性矩满足相似比的要求，本文不用考虑配衣采用有机玻璃，钢芯采用招制品，模型缩比例尺设计得制作出来的模型由于制作机器精度的限制，和人为因素造为４．邋１７５ｋｇ，对比可知模型实际制作出的质量与计算预期２．邋８，表２．邋９所示。逡逑
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U445.4

【参考文献】

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本文编号：2574204