大跨铁路悬索桥纵向运动机理与电涡流-摩擦组合型阻尼协同控制研究
编号:44
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更新:2025-11-13 12:50:48 浏览:2次
口头报告
摘要
悬索桥作为典型的大型柔性土木工程结构,在高速列车荷载作用下,其加劲梁会产生明显的纵向运动。频繁的纵向运动易引发梁端伸缩缝损坏、支座磨损及黏滞阻尼器漏油等问题。为此,本文以一座主跨880 m的在建铁路悬索桥为工程背景,系统研究了其纵向运动特性及相应控制措施。首先,基于移动荷载法计算列车荷载作用下悬索桥的纵向位移响应,并采用解析模态分解法(AMD)对位移时程进行分解,提取其中的低频拟静态响应和高频纵向振动响应。为建立悬索桥低频拟静态运动与静力纵向变形之间的联系,提出了拟静态放大系数K,并利用最小二乘法进行参数拟合。进一步分析表明,列车速度v与K之间的关系可用四次多项式精确表征,拟合优度R²可达0.9997。随后,探讨了纵向运动的控制策略,评估了两种单一类型阻尼器的控制效果。结果表明,速度型电涡流阻尼器(ECD)可有效抑制高频运动分量,而位移型摩擦阻尼器(FD)对低频运动分量的控制效果更优。为实现对高、低频运动分量的协同控制,提出了电涡流-摩擦组合型阻尼器(ECD-FD)。进一步对组合阻尼器开展参数分析,揭示了各参数对控制效果的影响规律:在选定参数范围内,增大最大电涡流阻尼力Fmax,降低电涡流临界速度vcr以及提高摩擦阻尼力F0d,均有助于提升运营状态下梁端纵向位移的控制效果。最后,详细阐述了ECD-FD的结构设计和工作机理。本研究为大跨径铁路悬索桥在运营阶段的纵向运动控制提供了一种先进的阻尼控制策略,并为同类桥梁的设计提供了有益参考。
关键词
铁路悬索桥;车致纵向运动;协同控制;电涡流阻尼;摩擦阻尼
稿件作者
余欢 张
湖南大学
周权 封
湖南大学
昊坤 井
湖南大学
旭刚 华
湖南大学
政清 陈
湖南大学
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