浅论桥梁结构振动的主动控制

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悬索桥梁的风致振动控制与减震

悬索桥梁的风致振动控制与减震
通过附加在结构上的质量块和阻 尼器,吸收和耗散风致振动的能 量。
02
调谐液体阻尼器( TLD)
利用液体的晃动效应来耗散振动 能量,适用于大跨度桥梁的横向 振动控制。
03
粘弹性阻尼器
通过粘弹性材料的剪切变形来耗 散能量,具有稳定的耗能能力和 良好的耐久性。
主动控制方法
主动质量阻尼器(AMD)
通过实时测量结构响应并主动施加反向振动,以抵消风致振动的 能量。
01
02
03
结构疲劳
长期的风致振动会导致桥 梁结构疲劳损伤,降低结 构的承载能力和使用寿命 。
行车安全
风致振动会影响桥梁的行 车安全,如涡激振动可能 导致桥面晃动,影响行车 稳定性。
结构稳定性
严重的风致振动可能导致 桥梁结构失稳,甚至引发 灾难性后果。
03
风致振动控制方法与技术
被动控制方法
01
调谐质量阻尼器( TMD)
风力发电装置(WEC)
将风能转化为电能,同时产生反向扭矩以抵消风致振动的能量。
主动拉索控制
通过调整拉索的张力,改变结构的刚度和阻尼特性,从而实现对风 致振动的主动控制。
混合控制方法
1 2 3
主动与被动混合控制
结合主动和被动控制方法的优点,通过主动控制 提高系统的性能,同时利用被动控制保证系统的 稳定性和可靠性。
2 跨海大桥等特殊桥梁的抗风设计
针对跨海大桥、高墩大跨桥梁等特殊桥梁结构,研究有 效的抗风设计方法和控制策略。
3 精细化建模与仿真
发展精细化建模和仿真技术,更准确地模拟桥梁在复杂 风环境下的动力响应,为风致振动控制提供理论支撑。
4 跨学科合作与创新
加强土木工程、力学、材料科学、计算机科学等学科的 交叉融合,推动悬索桥梁风致振动控制与减震技术的创 新发展。

机械振动控制中的主动与半主动阻尼

机械振动控制中的主动与半主动阻尼

机械振动控制中的主动与半主动阻尼振动控制在机械系统中具有重要的应用,可以提高系统的稳定性、减小振动幅值,同时延长系统的寿命。

在振动控制中,主动阻尼和半主动阻尼是两种常用的控制策略。

本文将分别介绍主动和半主动阻尼的原理和应用。

主动阻尼是通过主动干预机械系统,实时改变系统的动力参数来实现的。

其中最常见的一种方法是通过电机或电磁力来施加力矩或阻尼力。

主动阻尼可以根据振动输入和输出信号之间的关系,实现实时调节。

例如,在风力发电机组中,由于风速的变化,风力机组的振动会发生变化。

通过监测风速和振动信号,可以实时调整发电机组的转速,以减小振动幅值,提高系统的稳定性。

主动阻尼在许多领域都有着广泛的应用。

在汽车悬架系统中,可以通过主动控制阻尼器的刚度和阻尼特性,实现对车身的主动控制,进而提高驾驶的舒适性和安全性。

在建筑结构中,可以通过控制主动阻尼器的阻尼力,减小结构的振动幅值,增加结构的稳定性。

与主动阻尼不同,半主动阻尼是通过改变材料的力学性能来实现的。

这种方法通常利用液体或磁性材料的特性,通过调节控制器的参数,改变阻尼材料的阻尼特性。

半主动阻尼可以根据系统的振动状态实时调整阻尼参数,从而改变系统的振动响应。

半主动阻尼在工程实践中有着广泛的应用。

在桥梁和建筑结构中,可以使用液体阻尼器或磁流变阻尼器来减小结构的振动幅值。

液体阻尼器通过调整液体的流动参数来实现阻尼效果,而磁流变阻尼器则通过改变磁场对磁流变材料的作用力来实现阻尼控制。

这些半主动阻尼器可以根据结构的振动情况实时调整其阻尼特性,从而减小结构的振动幅值。

在机械振动控制中,主动和半主动阻尼的选择取决于实际的应用需求和成本考虑。

主动阻尼通常需要较为复杂的控制系统和高成本的实施,但可以实现更为精准和实时的振动控制。

而半主动阻尼则相对简单和经济,但在某些情况下无法达到与主动阻尼相同的控制效果。

总之,机械振动控制中的主动和半主动阻尼是两种常用的控制策略。

主动阻尼通过实时调节系统的动力参数来减小振动幅值,提高系统的稳定性。

桥梁结构减震措施分析

桥梁结构减震措施分析

桥梁结构减震措施分析桥梁作为交通运输的重要组成部分,承受着巨大的荷载和振动力。

为了提高桥梁的耐震性能和保证行车的平稳性,采取减震措施是必不可少的。

本文将对桥梁结构减震措施进行分析和探讨。

1. 弹簧隔振器弹簧隔振器是一种常见的桥梁结构减震装置。

其原理是通过在桥墩与桥面接触点之间设置弹性元件,如弹簧,来减少地震或车辆行驶时的振动传递。

弹簧隔振器可以有效地减小桥梁结构所受到的震动冲击,提高桥梁的抗震性能。

2. 高阻尼减震器高阻尼减震器是另一种常用的桥梁结构减震装置。

该装置通常由液体阻尼器和支撑系统组成。

液体阻尼器可以通过液体粘滞阻尼的效应来吸收和分散振动能量,从而降低结构的动态响应。

与弹簧隔振器相比,高阻尼减震器的消能能力更强,适用于抗震性能要求更高的桥梁。

3. 隔震支座隔震支座是一种常见的桥梁减震技术。

该支座的组成部分包括橡胶隔震垫、钢板和导向装置。

隔震支座的核心是橡胶隔震垫,其具有良好的弹性和耐久性,可以有效地吸收和分散地震能量,降低结构的受力和振动。

隔震支座的应用可以大幅度减小桥梁结构受到的地震影响,提高其抗震能力。

4. 主动控制减震技术主动控制减震技术是近年来发展起来的一种新型桥梁减震技术。

该技术利用传感器感知结构的振动和控制器对结构进行实时控制,通过施加力或抗力来减小结构的振动。

主动控制减震技术可以根据外界荷载和震动情况动态调整结构的减震效果,以达到最佳的减震效果。

总结:桥梁结构减震措施包括弹簧隔振器、高阻尼减震器、隔震支座和主动控制减震技术等。

这些技术能够有效地减小桥梁结构所受到的地震或车辆行驶振动,提高桥梁的耐震性能和行车的平稳性。

然而,不同的减震技术适用于不同的桥梁结构和地理环境,需要根据具体情况进行选择和设计。

未来,随着科技的发展和应用的不断推进,桥梁结构减震技术将得到进一步的改进和创新,为我们打造更加安全可靠的桥梁提供技术支持。

桥梁设计中的地震响应分析与减震控制

桥梁设计中的地震响应分析与减震控制

桥梁设计中的地震响应分析与减震控制桥梁是人类社会固有的重要交通设施之一,自古以来就有着跨越河流、峡谷等特殊地理环境的需要。

然而,地震是一个不可预知、不可避免的自然灾害,其对桥梁的破坏是不可估量的。

因此,在桥梁的设计、建设和维护中,地震响应分析和减震控制显得尤为重要。

一、桥梁地震响应分析桥梁在地震中的响应主要表现为结构的变形、应力的分布、动态特性的变化等。

因此,为了准确评估桥梁在地震中的破坏情况,需要进行地震响应分析。

地震响应分析主要包括静力分析和动力分析两种方法。

静力分析是建立在弹性理论基础上的方法,它假设桥梁在地震作用下的响应具有线性的特性,且桥梁结构的变形是可逆的。

这种方法可以快速计算出桥梁在地震中的内力、位移等参数,然而它无法刻画桥梁在非线性时的响应情况。

动力分析则是基于桥梁结构的实际响应情况进行的,它可以准确评估桥梁在地震中的响应,包括结构的变形、应力的分布、动态特性的变化等。

目前常用的动力分析方法主要包括时程分析、反应谱分析等。

时程分析可以模拟不同地震强度下桥梁的响应情况,而反应谱分析则可以在给定地震作用下,计算出桥梁的动态特性并评估其响应情况。

二、桥梁减震控制技术为了减小桥梁在地震中受到的破坏,需要采用有效的减震控制技术。

目前常用的桥梁减震控制技术主要有被动控制和主动控制两种。

被动控制是指在桥梁结构中预制加装减震装置,利用减震器等器件来吸收地震能量并减小桥梁结构的振动响应。

被动控制技术具有结构简单、成本低等优点,但是其减震效果受到地震作用的影响较大,而且其减震器等器件在使用过程中容易发生疲劳或损坏。

主动控制是指利用主动控制装置来控制桥梁结构的振动响应,在地震发生后能够快速响应并调整结构的动态特性。

主动控制技术具有减震效果好、控制精度高等优点,但是其设计成本较高,控制系统也较为复杂,运行维护和管理难度较大。

此外,还有一种较为常用的混合控制技术,即被动控制与主动控制相结合的混合减震控制。

高架桥结构振动特性分析与控制研究

高架桥结构振动特性分析与控制研究

高架桥结构振动特性分析与控制研究引言:高架桥作为城市交通建设的重要组成部分,其结构振动特性对于保证行车安全和提升行车舒适度具有重要意义。

因此,对高架桥结构振动特性进行深入研究,并探索有效的控制方法,对于提高高架桥的设计和施工质量具有重要意义。

一、高架桥结构振动特性分析1.1 高架桥结构振动的原因高架桥结构振动主要受到以下几个因素的影响:风荷载、车辆荷载、地震荷载以及结构自身的固有振动。

其中,风荷载是高架桥结构振动的主要原因之一,特别是在高海拔、山区或海岸地区,风力较大时,高架桥结构容易发生剧烈振动。

1.2 高架桥结构振动的特点高架桥结构振动具有以下几个特点:首先,振动幅度较大,可能对行车产生不利影响;其次,振动频率较高,对于结构的疲劳寿命会产生一定的影响;再次,振动模态多样,不同振动模态对结构的影响程度不同。

二、高架桥结构振动控制方法2.1 主动振动控制方法主动振动控制方法是通过在结构上安装执行器和传感器,采用控制器对结构进行实时监测和控制,以减小结构的振动响应。

其中,最常用的主动振动控制方法包括:质量阻尼器、液压阻尼器和电磁阻尼器等。

这些方法通过实时调节阻尼器的阻尼力,控制结构的振动幅值和频率,从而达到减小结构振动的目的。

2.2 被动振动控制方法被动振动控制方法是通过在结构上添加阻尼器、弹簧或质量块等被动元件,以增加结构的阻尼比或改变其刚度,从而减小结构的振动响应。

被动振动控制方法具有结构简单、成本低、施工方便等优点。

常用的被动振动控制方法有:摆锤阻尼器、摩擦阻尼器和钢板阻尼器等。

2.3 半主动振动控制方法半主动振动控制方法是主动振动控制方法和被动振动控制方法的结合,既兼具主动控制的实时性和精确性,又具备被动控制的经济性和可靠性。

半主动振动控制方法主要包括:液压半主动控制、电磁半主动控制和形状记忆合金半主动控制等。

这些方法通过结合主动和被动控制的优势,实现对结构振动的有效控制。

三、高架桥结构振动控制实例研究3.1 案例一:液压阻尼器在高架桥结构振动控制中的应用某市高架桥结构在施工过程中出现了明显的振动问题,为了解决这一问题,采用了液压阻尼器进行振动控制。

桥梁结构振动控制发展综述

桥梁结构振动控制发展综述
制 【~ 2
樟腔板
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囝 1 铅芯橡胶支座
1 桥梁结 构振动控 制装置 及其研 究
1 1 被动 控 制 装 置 . () 1 隔震 体 系 【・ 桥 梁 的 隔 震 装置 主要 有 : 层 橡 胶 支 座 ( 通 叠 普
新西兰 R n d e a g k 河上 的 T eo桥在 1 8 eT k 97 年遭受了里氏 6 3 级的地震, .7 该桥 由于桥墩处的 1 6个支座采用了铅芯叠 层橡胶支座, 大大降低 了 上部结构的地震力. 结构 只受到很小的破坏, 而相 邻的其它建筑破坏严重 , 这座 大桥是 隔震技 术应

关键词: 桥梁 结构 ; 结构振动; 控制 ; 述 练
中 圉 分 类 号 : 4 2 5 U 4 .5 文献标识码 : A
桥 梁 结 构 的 振动 是 引起 桥 梁 损 坏 ( 破坏 ) 的一 个 重 要 因 素 . 起 桥 梁 振 动 的 因 素 主 要 有 : 震 引 引 地
曲线精动支座) 其 中. , 叠层橡 胶支座 的应 用比较
定 强 度 的 地 震 及 风 振 . 芯 橡 胶 支 座兼 有 隔 震 铅
和 耗 能 的 功 能 , 时 它 们还 支 撑 着 上 部 结 构 的 重 同 量 , 提 供 弹性 恢 复 力 . 并
桥梁结构振动控制研 究方法可 分为 : 被动控 制、 主动控制 、 半主动控制 、 混合控制 以及智能控
用的一个很好的例证.
叠层橡胶 支座. 铅芯 叠层橡胶 支座) 螺旋 弹簧支 ; 座; 、 精 转动支 座( 普通滑 动支座, 回弹滑动 支座,
收 稿 日期 :0 1 1 1 20 ~ 0 0 基金项 目: 辽宁省博士启动基金(0 10 0 3 2 0 12 0 ) 作 者 简 介 : 海 (9 2 ) 男 , 师 张 17一 , 讲

浅谈建筑结构振动控制

浅谈建筑结构振动控制
计 问题 。 l3 _按控制效果要求划分
精度要求是根据不同的应用而定的。不同 的 , 分散点测量无法对状态进行完全观测 。 而且 的指标决定 了不 同的控制。 如稳定平 台, 控制 目 存在传 感器噪声 ,因此对结构控制 中一此问题 的是消除振动 , 使平台系统尽可能保持稳定 , 而 的研究 需要随机控制理论。 在土木结构 中,控制 目的是减少振动和保证安 2 . 能 控 制 4智 全, 并不要求完全消除振动。 在结构 控制中 , 经元网络除用于辨识结 神 在 高精度应用 中常采用精密 的智能结构 , 构模型外, 也用于结构控制。 间接预报学习控制 如 S wr t a e k六 自由 度 稳定 平 台 ,采 用 T e 用于大型空间结构中 ,自适应神经控制用于柔 r - l o D材料 , 尺寸与重量 方而都较 小 , 控 性 空间结构振动控制 , e l n 在 在 使用 B 算法及 随机 优 P 制器设计时常采取 比较复杂 的控制策略 ,以求 化搜索算法训练 的神经元网络逼近多 自由度结 达到高的控制效果 , 比如微米级或纳米级精度, 构的逆 动态和控制结构响应 。 而相对地 , 对控制能量要求不大 。 相反在一些 低 3有待研究的控制问题 精度结构控制 中由于被控结构特点往往超 大尺 31 . 控制器设 计角度 的建模与模型简化: 由 寸, 超大重量 , 如高层建筑 , 控制律则要相对 简 于结构系统维数高 ,含有未建模动态特性及参 单, 高可靠性 , 低控制能量。 数 不确定性等 ,研究 面向低 阶鲁棒控制器设计 2 结构振动控制 中的一些理论 的辨识方法及模型简化技术等问题是具 有实 际 21 .结构控制中建模与模型简化 意义的, 同时对于含智能 材料 的结构 , 由于材料 建模 的 目的是建立结 构及控制 系统在外 的强非线性 ,对材料与结构间 的非线性相互作 部动态载荷作用下的动 力响应模型 ,尽量 真实 用的辨识也需进一步研 究。 地描述整个系统的行为。通常 的建模方 法有两 32研究一些较新 的鲁棒控制器设计方法: . 种:..根 据牛顿 力学原理建立 系统的数学模 另外研究 基于某 类特殊 结构 ( 211 如含磁致伸缩材 型。 对于复杂结构 , 这类模型往往维数较高或 者 料 的稳定平 台)的振动控制机理 与鲁棒控制算 是分布系统 ,多用于系统动力学响应 分析与对 法 等都是有很强的工程应用前景的问题 。 闭环系统 的性能评价方 而。 .2 21 利用系统的输 . 33结构控制中的混合控制: - 不同类 型的控 入/ 输出数 据采用控制 中的系统辨识算法辨识 制算法集成的研究 即混合控制方式 目 前是控制 出系统模型 , 辨识算 法不 同, 则得到的描 述模型 界极受关注的问题 , 在结构控制中研究 主动与 也 不尽 相 同。 被 动控 司的最优混合 , : 具有实际意义的方 向。 22最 优 挖 制 问题 . 34许多结构控制问题对于可靠性要求很 . 221 . 混合最优控制 。 . 通过被动控制可以在 高 ,而在正常条件下 又无法对整个闭环系统进 个给定范围内改变结构 的质量 、刚度与阻尼 行实现证实控制方案的正确性 ,如为提高建筑 等参数 , 进而改变结构 的动力学特性。 而基于结 物的抗震能力而设计 的结构控制器。 构原始参数 ,按照某 一准则可设计出具有理想 闭环性能的控制器。在保证上述理想闭环系统 动态特性前提下 ,同步进行控制器与结构参数 重新设计 , 就有可能同时优化结构与控制参 数, 在同样 的控制效果下最小化控制能量 ,即实现 “ 被动与主动控制的最优混合” ,得到性能与结 构参数满足给定约束的最小能量控制器。如果 通过这 种优化得 到的 主动控 制器所需 能量 为 零, 则对应 的最优控制是被动控制 。 这种最优混 合问题 可化为凸二次规 划问题 , 数值解的收敛

工程力学中的振动控制和振动衰减的方法

工程力学中的振动控制和振动衰减的方法

工程力学中的振动控制和振动衰减的方法振动是工程力学中非常重要且普遍存在的现象。

在很多情况下,振动会对结构物、机械设备以及人们的生活和工作环境带来一系列不利影响,比如疲劳破坏、能量浪费、噪音和震动等。

因此,振动控制和振动衰减在工程实践中具有重要意义。

本文将探讨几种常见的振动控制和振动衰减的方法。

一、主动振动控制主动振动控制是指通过激励源主动地施加力或扭矩,以减小结构或系统的振动响应。

其中,最常用的主动振动控制方法是通过控制系统实时测量振动信号并根据测量结果输出相应的激励信号,通过控制设备施加力或扭矩来实现振动的主动控制。

主动振动控制的优点在于可以实时检测振动,并根据测量结果来调节控制力;通过主动振动控制,可以减小结构或系统的振动幅值,并且能够适应不同振动特性的系统。

主动振动控制需要较为复杂的控制和反馈系统,以实时检测振动信号并作出相应的控制动作。

二、被动振动控制被动振动控制是指在结构或系统中添加被动元件,通过其自身的材料特性和力学行为来实现振动的控制和衰减。

被动振动控制方法通常包括减振器、阻尼器以及填充物等。

1. 减振器减振器是一种常见的被动振动控制装置,可以通过改变结构或机械系统的振动特性来减小振动幅值。

常见的减振器包括弹簧减振器、摆式减振器、液体减振器等。

弹簧减振器通过设置弹簧与结构相连,利用弹簧的弹性来吸收振动能量,达到减小振动幅值的目的。

摆式减振器则通过在结构上安装摆杆和摆球,将振动能量通过摆动的方式消耗掉。

液体减振器则通过将流体置于结构中的腔体中,利用流体的粘性和摩擦阻尼来吸收振动能量。

2. 阻尼器阻尼器是另一种常见的被动振动控制装置,它可以通过增加系统的阻尼来减小振动响应。

常见的阻尼器包括液体阻尼器、摩擦阻尼器和粘弹性阻尼器等。

液体阻尼器通过流体的粘性产生阻尼,将振动能量转化为热能进行耗散。

摩擦阻尼器则通过设置摩擦面来产生阻尼,将振动能量通过摩擦转化为热能来耗散。

粘弹性阻尼器则利用材料的粘弹性质来实现振动阻尼。

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浅论桥梁结构振动的主动控制
一、桥梁结构振动的特点
桥梁振动控制的主要对象是大跨度桥梁的风振、所有桥梁的地震响应和行车(人)响应。

在跨度为数百米的桥梁中,风振制约着上部结构的设计。

桥梁的风致响应可分为颤振和抖振。

颤振是由风引起的桥梁的自激振动,抖振则是由风的紊流诱发的桥梁不规则的强迫振动。

在悬索桥和斜拉桥中,风致振动较为常见。

悬索桥的缆索、吊杆、索塔多为涡激振动。

结构振动控制在理论研究、模型研究、被动控制装置的开发等方面已经取得了可喜的成果。

目前,以改变结构频率为主的减隔震、增加结构阻尼为主的耗能减震等被动控制技术已趋于成熟。

但已有的研究表明,被动控制的主要缺点是控制效果有限,而且被动控制系统对地震的频域特性非常敏感,有时甚至会产生负面影响。

理论上最为有效的控制方法是主动结构控制。

主动控制与被动控制相比有以下优点:(1)反馈控制力可直接作用于结构物,无滞后现象,具有较高的控制性能;(2)结构的固有频率发生变化时,只需调整控制软件参数,比被动控制需调整设备要简单;(3)主动控制能控制二阶乃至更高的振型;(4)系统本身的摩擦系数小,对微小振动控制效果好。

下面我们主要介绍下主动控制和半主动控制的发展情况。

二、主动控制
主动控制技术用于土木工程结构始于60年代后期。

各国已研究出多种不同的控制方法:最优反馈控制、次最优反馈控制、独立模态空间控制、瞬时最优控制、有界状态控制、预测控制、模糊控制。

大跨度桥梁的主动控制在上个世纪七十年代末就已经提了出来,但对它的研究仍是大大落后于对高耸建筑结构的主动控制。

在成本上,几年前,具有同等控制效果的主动控制设备所需费用高于被动控制设备几倍,这成为制约其发展应用的一个主要原因。

可以预见的是,随着材料、理论等技术的发展,未来十年内,甚至几年内,其成本会大幅度的降低。

2.1主动拉索控制(Active Tendon Control)
1960年由Freyssinet提出了采用结构拉索的主动控制。

这个系统一般是由一组预应力拉索组成,拉索与结构相连,其张力由电液压伺服机构控制。

主动拉索控制可利用已有的拉索,从而减少对已建结构的大量添加物和修改,比较适合改造或加固既有结构。

另一个特点是主动拉索可以在脉冲状态和连续时间状态下工作。

因此,主动拉索控制适宜于连续时间和脉冲控制算法。

1979年Yang和Giannopulos对主动拉索控制进行了理论研究,并结合了斜拉桥的控制。

2.2主动质量阻尼器(ATMD)
ATMD系统是在TMD的基础上增加了主动控制系统而形成的,通过施加主动控制力,克服TMD系统对地震运动频率特性敏感的缺点,从而提高减震效果。

ATMD主要用来控制主塔和桥面板的地震响应。

Paulet2Crainiceanu(1998)基于线性优化控制对Tatara斜拉桥进行了地震反应分析,横向地震激励时,将3个80tATMD分别安装在主跨跨中和距距中7112m的地方,将4个40tATMD分别安装在塔顶。

相对而言,主动控制方式性能较高,不仅可进一步实现小型化,同时,也具有只改变控制程序,即可与结构的固有频率做出相应的调整之优点。

与TMD只能衰减一阶振型的特性相反,主动控制方式从机理上是能实现由一台设备衰减二阶以上振型的。

2.3空气动力附件(Aerodynamic Appendages)
用空气动力附件作为主动控制装置来减小由于风力而引起的桥梁的运动。

其主要特点在于设计者能用风能来控制桥梁振动,而不需要用外部能源来产生必要的控制力,所需的唯一能源只是给附件定位于合适角度所需的控制力。

2.4陀螺稳定器(Gyroscope)
1971年Murata和It。

提出了用陀螺稳定器减小悬索桥的风振,该方式是在索塔的顶部设置陀螺仪,并对旋转产生的力矩实施主动控制来控制索塔的弯矩变形。

1991年日本的山田进行了主动陀螺稳定器的作用的理论与实验研究。

2.5脉冲发生器(Pulse Generators)
通过脉冲所产生的反力来控制桥梁振动,脉冲可以由释放压缩空气或由液压式、电磁式作动筒产生。

该方式既可控制桥梁的线性振动,也可控制非线性振动。

它可以降低各种类型的外界扰动响应。

1976年,日本在讨论本州一四国联络桥
设计方案时,就是采用陀螺稳定器还是气体脉冲发生器方式控制悬索桥梁体扭转振动。

2.6主动支座(Active Bearing)
在中小跨度桥梁梁体与墩台之间设置电液伺服作动筒(主动质量激发器),沿构件的轴向施加作用力,用电磁阀来控制减振器的三级切换,从而改善系统的性能,有效地直接控制地震时桥梁的振动。

用单自由摩模型在振动台上模拟地震波的激振试验,取得了良好的防振效果。

日本在一座高架桥行车振动控制中采用了主动支座,当一般车辆经过时,桥墩的纵向加速度幅值减小了一半。

目前,全桥模型主动控制地震动力分析方法的研究还很少,已有的研究大多也局限于单自由度的简单模型或仅对桥梁的某一部分单独进行控制研究,还需继续对全桥模型深入研究。

三、混合控制
主动控制方法虽然控制效果好、适应性强,但系统构造复杂、造价高、需要较多外部能源支持,且在强震、强风发生时无法保证其可靠与稳定。

半主动控制系统综合了主动控制与被动控制的优点,既具有被动控制系统的可靠性,又有具有主动控制系统的强适应性,其构造简单,稳定性好,需要的外部能源输入很小,即使地震时外部能源失效,仍可以充当被动阻尼器,起到被动控制的效果。

且体积小,易于监测和维护。

1987年Abdel一Rohman和Nayfeh在进行了用单柱桁架拉索被动控制桥梁振动方法之后指出,尽管这样可以将桥梁的固有频率移到共振范围之外,但同时伴随着桥梁的阻尼比减小。

因此,为了进一步减小振动幅值,引入主动阻尼,用主动控制与被动控制的组合方式一同来控制桥梁振动,效果很更好。

近几年来,随着智能材料(电流变流体ER、磁流变流体MR、形状记忆合金等)的出现,使得半主动控制成为研究人员关注的焦点。

目前半主动控制技术正处于理论研究和装置开发阶段,不久的将来必将广泛应用于大跨度结构的振动控制。

参考文献
[1]黄维平,强士中. 大跨度悬索桥的双向TMD振动控制[J]. 桥梁建设,2000.
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[4]杨宜谦,张煅,周宏业,孙宁. 振动控制技术在桥梁工程中的应用[J]. 中國铁路,1998.(3).
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