输电塔等许多高耸结构在国民经济中发挥着重要作用,高耸结构由于柔度大、阻尼低,极易在强风的作用下发生大幅振动,导致结构发生疲劳损伤甚至倒塌,给国民经济造成巨大的损失,因此对高耸结构进行振动控制具有重要的理论意义和实际应用价值。现有的调谐减振技术难以抑制结构的多阶模态振动,而现有的阻尼减振技术同样难以对高耸结构振动进行很好的控制。本文提出了一种垂度阻尼索减振技术,能够很好地抑制高耸结构的振动,并为此展开了理论和试验研究。具体的研究内容和取得的成果包括:1.提出了抑制高耸结构振动的垂度阻尼索减振方法。垂度阻尼索由主索、吊杆、复位弹簧和阻尼器等组合而成,主索连接结构与地面,结构的小幅振动导致主索垂度发生较大幅度的改变,利用主索垂度的变化驱动阻尼器消耗结构体系的能量,从而实现对高耸结构的减振。垂度阻尼索可结合其长度大和阻尼减振的优势,不但能抑制高耸结构的宽频振动,而且减振效果好。2.采用拉格朗日方程建立了高耸结构单模态振动的垂度阻尼索减振动力学方程。首先忽略垂度阻尼索的几何非线性,对动力学方程进行了解析求解;其次考虑垂度阻尼索的几何非线性,采用Wilson-θ对动力学方程进行了数值仿真。通过以上两种方法研究了主索垂度、主索安装高度、阻尼器粘性系数及跨度比等参数对减振效果的影响。3.进行了垂度阻尼索对高耸结构减振的模型试验,利用模型塔模拟高耸结构振动,研究了主索垂度、主索安装高度、阻尼器粘性系数及跨度比等参数对减振效果的影响。研究结果表明:随着主索垂度的减小、主索安装位置的提高、阻尼器粘性阻尼系数的增大,垂度阻尼索为结构提供的附加模态阻尼比增大,试验得到的最大附加模态阻尼比达到33%;试验结果与理论分析结果吻合。4.对电涡流阻尼器力学性能和参数优化进行了深入研究。首先设计了电涡流阻尼力精确测量的试验装置,消除了惯性力、摩擦力等因素的干扰。然后在同样数量的磁铁下,通过磁铁尺寸、间隔距离的优化设计,获得阻尼器最大的粘性阻尼系数,提高了磁铁的利用效率。