采用向量式有限元的斜拉索振动控制仿真

发布时间：2018-11-11 09:11

【摘要】：采用向量式有限元(Vector Form Intrinsic Finite Element(VFIFE)),建立斜拉索模型,通过给空间点增加附加作用力来模拟阻尼器对斜拉索的作用。模拟了拉索激振和振动衰减的过程,利用Hilbert变换处理拉索的衰减时程,得到拉索的附加阻尼比,分析了阻尼器的线性粘滞阻尼系数、阻尼器内刚度、阻尼器运动部分质量、阻尼器支撑刚度,及斜拉索垂度对附加阻尼比的影响;并将结果与附加阻尼比通用计算公式计算结果进行对比。结果表明,采用VFIFE建立斜拉索-阻尼器系统能准确地模拟阻尼器对斜拉索的振动控制作用;模拟得到的结果与通用计算公式给出的结论相符;系统存在最优阻尼系数和最优阻尼比;阻尼器内刚度的增大和支撑刚度的减小将降低系统阻尼比;阻尼器运动部分质量的增大将增大系统阻尼比;拉索垂度对第1阶模态阻尼比的降低影响较大,对于高阶模态的影响很小。
[Abstract]:The cable model is established by using the vector finite element method (Vector Form Intrinsic Finite Element (VFIFE), and the effect of the damper on the cable is simulated by adding additional force to the space point. The process of cable vibration and vibration attenuation is simulated. The additional damping ratio of cable is obtained by using Hilbert transform to deal with the attenuation time history of cable. The linear viscous damping coefficient, the stiffness of damper and the mass of damper motion are analyzed. The influence of damper bracing stiffness and cable sag on the additional damping ratio; The results are compared with the general formula of additional damping ratio. The results show that using VFIFE to establish cable-damper system can accurately simulate the vibration control effect of dampers to stay cables, and the simulation results are consistent with the conclusions given by the general calculation formula. The system has the optimal damping coefficient and the optimal damping ratio, the increase of the stiffness and the decrease of the support stiffness in the damper will reduce the damping ratio of the system, and the increase of the mass of the damper motion will increase the damping ratio of the system. The cable sag has a great influence on the damping ratio of the first mode, but has little effect on the higher mode.
【作者单位】： 浙江大学建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(90915008,50908202,51178426) 浙江省自然科学基金杰出青年项目(R13E080002) 浙江省科技厅钱江人才计划资助项目(2011R10036) 浙江省重点科技创新团队基金资助项目(2010R50034) 浙江大学青年教师交叉研究种子基金资助项目(2011022) 港澳台科技合作专项资助(2012DFH70130)
【分类号】：U448.27;U441.3

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2324397