斜拉索杠杆质量阻尼器减振性能参数化研究

作     者：王波 汪正兴 江祥林 WANG Bo;WANG Zhengxing;JIANG Xianglin

作者机构：中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司湖北武汉430034 武汉大学土木工程博士后流动站湖北武汉430072 江西省交通科学研究院江西南昌330038 

出 版 物：《世界地震工程》 (World Earthquake Engineering)

年 卷 期：2013年第29卷第2期

页      面：117-123页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 081402[工学-结构工程] 0815[工学-水利工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0816[工学-测绘科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江西省交通运输厅科技项目(2010C00005) 武汉市青年科技晨光计划项目(2013070104010037) 

主　　题：斜拉索 杠杆质量阻尼器 对数衰减率 模态质量比 

摘      要：为探讨杠杆质量阻尼器(LMD)对超长斜拉索的综合减振效果,推导了斜拉索-LMD系统的状态向量方程及LMD的等效阻尼力模型,求得了斜拉索前15阶模态的对数衰减率。以LMD索夹安装高度位置比、LMD杠杆放大倍数及LMD与斜拉索模态质量比为状态变量进行了参数化分析及模型试验研究。研究结果表明:LMD由于惯性项、刚度项及阻尼项的三重反馈作用,同时由于杠杆的调节放大作用,其减振效果优于相同安装高度的粘性剪切型阻尼器(VSD)。斜拉索各阶模态的对数衰减率随着LMD索夹安装高度位置比的增加而增大,增大LMD杠杆放大倍数,斜拉索各阶模态对数衰减率随之增大,且所需阻尼参数值减小,随着LMD与斜拉索模态质量比的增大,斜拉索低阶模态与高阶模态对数衰减率增减趋势不一致,存在系统最优模态质量比。LMD综合减振效果较好,可为千米级甚至更大跨度的斜拉桥拉索减振提供有效的解决方案。