论文部分内容阅读
许多高耸结构在国民经济中发生重要作用,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甚至倒塌,现有的结构振动控制技术难以对其进行很好的控制。为了将阻尼器对结构的振动控制技术应用于高耸结构,本文研究了一种复合阻尼索结构,复合阻尼索由副索、主索、吊杆、复位弹簧和阻尼器等复合而成,连接结构与地面,利用主索将高耸结构的振动位移充分传递至阻尼器,利用现有阻尼器减振技术,实现对高耸结构的减振。复合阻尼索直接利用高耸结构的振动驱动阻尼器进行耗能减振,可实现对高耸结构低频率、多模态振动的控制。对于超长的复合阻尼索,其对高耸结构的减振效果受多种因素的影响,与现阻尼器减振技术相比,复合阻尼索本身的运动机理复杂,需要对此展开研究。本论文对结构-阻尼器索的相互作用对减振效果的影响展开研究,揭示了多个关键参数对复合阻尼索在高耸结构振动控制中的影响规律。1.详细介绍复合阻尼索的结构设计和工作原理,并建立简单的力学模型。在理论上分析复合阻尼索的抗风可行性和有效性。2.利用MATLAB建立提高拉索弦向刚度的算法,利用二分法及影响矩阵法算出每个支撑点需要的力来保证主索线型成直线状态,快速实现主索吊点与两端锚固点在同一直线状态,能够在大范围下快速寻找精确范围,不受非线性变形影响。3.数值仿真表明,在较小的张力作用下,长斜拉索有较大的垂度,其弦向刚度较小;在斜拉索中点进行一次弹性悬吊,在相同的轴向张力作用下,主索的弦向刚度得到了显著提高,并接近于直索轴向刚度。4.小张力作用下的复合阻尼索,通过多点弹性悬挂,得到了主索较大的弦向刚度,利用主索较大的弦向刚度,进行了复合阻尼索对高耸结构减振的模型试验,通过模型塔模拟高耸结构振动,研究了阻尼索主索刚度、索力大小、阻尼器力学性能等参数变化对模拟结构单模态振动下的减振效果。