随机车流制动状态下斜拉桥黏滞阻尼器振动控制研究
2021-06-16龙关旭韩万水徐传昶黄平明王阳春
龙关旭, 韩万水, 徐传昶, 黄平明, 王阳春
(1.山东高速工程检测有限公司,济南 250002;2.桥梁结构大数据与性能诊治提升重点实验室,济南 250002;3.长安大学 公路学院,西安 710064)
在桥梁的正常运营阶段,会受到持续的车辆荷载作用,尤其对于大跨度桥梁,由于其跨径大、结构柔,对外部荷载作用引起的振动更为敏感[1]。当车辆行驶在桥面上时,由于桥面的不平整和车辆自身的振动,都将会增大正常运营状态下车辆对桥梁结构的动力响应,对结构关键部位产生疲劳降低结构耐久性,影响着结构的使用寿命以及行车舒适度,因此对车致振动控制的研究逐渐受到关注[2-3]。
对于车致振动控制,多集中于铁路桥梁领域[4],且学者们针对调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)和多重调谐质量阻尼器(multiple tuned mass dampers,MTMD)研究较多[5],张文学等[6]建立了结构-MTMD系统力学模型,发现MTMD能够有效控制桥墩因车桥耦合引起的横向振动。通过设置黏滞阻尼器进行振动控制,可在不改变桥梁刚度的前提下有效提高结构阻尼,减小结构振动响应,但目前以地震荷载与风荷载作为主要输入载荷[7-8]的车致振动研究也多基于单车或双车工况[9],与实际交通流相差甚远,Yang等[10]采用影响矩阵法得到的最优参数可以有效地控制浮体式桥梁主梁的纵向位移。Guo等[11]针对主梁梁端纵向位移变化研究了跑车工况下的阻尼器控制效果,发现黏滞阻尼器对于梁端位移控制作用比较明显,对伸缩缝可以起到良好的保护作用。同时,由于现代大跨桥梁车辆运行环境的复杂性,路面异物、车辆故障临时停车甚至交通事故时有发生,这都会导致车辆紧急制动产生巨大的纵向制动力,严重影响桥梁纵向位移变化并对伸缩缝等附属设施产生损伤[12]。……
