【摘 要】
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斜拉桥拉索具有柔度大、质量轻和阻尼低等特点,近年来,随着斜拉索长度的增加,拉索的刚度及自振频率进一步降低,使得拉索参数振动的频率范围变宽,拉索极易受到外部环境激励的影响发生大幅参数振动。而传统的黏滞阻尼器（VD）由于受安装高度的限制,为斜拉索提供的附加阻尼有限,难以同时满足斜拉索的参数振动控制需求。因此,为了保证桥梁结构的整体安全,本文依托国家自然科学基金面上项目“结构三元被动减振理论与技术及其提
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斜拉桥拉索具有柔度大、质量轻和阻尼低等特点,近年来,随着斜拉索长度的增加,拉索的刚度及自振频率进一步降低,使得拉索参数振动的频率范围变宽,拉索极易受到外部环境激励的影响发生大幅参数振动。而传统的黏滞阻尼器（VD）由于受安装高度的限制,为斜拉索提供的附加阻尼有限,难以同时满足斜拉索的参数振动控制需求。因此,为了保证桥梁结构的整体安全,本文依托国家自然科学基金面上项目“结构三元被动减振理论与技术及其提升斜拉索振动控制效果研究”（51878274）,以国内某斜拉桥长144.1米的拉索为研究对象,基于复模态理论分析和有限差分法数值仿真开展了惯容阻尼器与辅助索对斜拉索参数振动复合减振研究。主要研究内容与结果如下:（1）开展了惯容阻尼器对斜拉索参数振动控制研究,研究结果表明:并联式惯容阻尼器（PVMD）和串联式惯容阻尼器（SVMD）的惯容元件有利于放大拉索在阻尼器安装位置处的位移,提高阻尼器耗能效率,从而减小斜拉索参数振动的共振域和位移幅值;与VD相比,PVMD可以显著提高斜拉索参数振动的控制效果;此外,当SVMD的无量纲惯容系数（?）d 0.5时,与VD相比,SVMD对斜拉索参数振动控制效果获得显著提升;对比分析表明:相同参数条件下,PVMD对斜拉索参数振动的控制效果优于SVMD。（2）开展了PVMD与辅助索对斜拉索参数振动复合减振研究,研究结果表明:当辅助索安装于拉索跨中时,与VD联合辅助索相比,PVMD联合辅助索为拉索提供的第1阶附加模态阻尼比显著增大,拉索主共振的不稳定性降低,主参数共振的最小起振幅值增大,PVMD联合辅助索对斜拉索参数振动控制效果优于单独使用PVMD;综合考虑拉索多模态减振需求,通过优化PVMD参数实现了PVMD联合辅助索对斜拉索单模态参数振动与多模态风雨振的均衡控制。（3）开展了SVMD与辅助索对斜拉索参数振动复合减振研究,研究结果表明:当SVMD的无量纲惯容系数大于0.5且辅助索安装于拉索跨中时,与VD联合辅助索相比,SVMD联合辅助索为拉索提供的第1阶附加模态阻尼比显著增大,拉索参数振动的位移幅值与频率域减小,拉索的稳定性提高,且SVMD联合辅助索对斜拉索参数振动的控制效果优于单独使用SVMD;综合考虑拉索多模态减振需求,通过优化SVMD参数实现了拉索单模态参数振动与多模态风雨振的均衡控制,且对拉索的高阶模态振动控制效果尤为显著。（4）综合对比分析表明:对于拉索的单模态参数振动,PVMD联合辅助索的减振效果优于SVMD联合辅助索;对于拉索的多模态风雨振,PVMD联合辅助索的减振效果不如SVMD联合辅助索。
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