斜拉索多模态振动半主动控制试验
2021-03-09李学有
土木工程与管理学报 2021年1期
李学有, 张 胤
(中交第二公路勘察设计研究院有限公司, 湖北 武汉 430056)
近年来,随着斜拉桥跨径的不断增大,斜拉索长度不断增加;伴随斜拉索长度的增加,各种风致荷载(自然风、风雨耦合等)作用下斜拉索的大幅度振动问题,引起国内外学者的持续关注。由于斜拉索是组成斜拉桥的重要受力构件,斜拉索大幅度振动直接影响桥梁结构自身安全。如何有效控制斜拉索的风致振动,实现桥梁结构安全,是摆在桥梁工作者面前的关键问题[1~4]。
目前,斜拉索风致振动控制中,应用最为广泛的是阻尼器方法。根据阻尼器出力与否可以根据拉索响应进行调整,可将阻尼器控制方法分为被动控制方法和半主动控制方法。阻尼器被动控制方法已在国内外得到广泛应用[5~8],但是随着斜拉索长度的增加,斜拉索的振动更加复杂,尤其对于斜拉索的多模态振动,被动控制方法难以满足控制需要,阻尼器半主动控制方法进入研究者的视野,其中基于磁流变阻尼器的半主动控制方法,得到越来越多的研究和应用[9,10]。
根据以往研究,磁流变阻尼器半主动控制方法存在以下问题:(1)阻尼器出力模型和控制算法较为复杂,影响控制效率;(2)对于斜拉索的多模态振动,目前相关研究较少。基于此,文章以某斜拉桥边跨26号斜拉索为依托,针对斜拉索的多模态振动,基于磁流变阻尼器提出一种不依赖磁流变阻尼器出力模型的半主动控制算法,通过建立拉索-磁流变阻尼器的模型控制试验,讨论文章所提出的半主动控制算法对斜拉索多模态振动的控制效果。……
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