斜拉索低阶模态响应的有源控制研究.pdf

斜拉索低阶模态响应的有源控制研究 ，斜拉桥中的斜拉索刚性低,阻尼小,跨度大,它经常承受随机载荷如阵风激励,系统要求很高的可靠性。
而它们在某种激励下产生低频谐振,会导致大的振幅而可能有破坏性事故发生,故需要一种有效的方法控制这种振动。
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paper.edu 斜拉索低阶模态响应的有源控制研究 朱保兵 同济建筑工程系（200092） E-mail:bingbaozhu@163 摘 要：斜拉桥中的斜拉索刚性低，阻尼小，跨度大，它经常承受随机载荷如阵风激励， 系统要求很高的可靠性。
而它们在某种激励下产生低频谐振，会导致大的振幅而可能有破坏 性事故发生，故需要一种有效的方法控制这种振动。
传统的被动控制技术往往达不到要求控 制的效果。
针对斜拉索系统主要是要控制其低频谐振的特点，采用 Hamilton原理经过逐步 迭代计算求出抑制斜拉索振动的最优控制力，其基本原理是对选定的斜拉索系统低阶固有频 率，设计沿斜拉索轴向产生的一个主动动态位移导致斜拉索系统的横向刚度变化，从而使斜 拉索横向振动幅值得到闭环控制。
仿真分析表明，该方法具有明显的控制效果。
关键词：斜拉索；横向振动；迭代计算；闭环控制 1.引言
第二次世界大战后出现的现代斜拉桥是不同于悬索桥的另一种悬吊桥梁结构。
斜拉索是 斜拉桥的重要承力部件，极易在外界环境，特别是在风的激励下，产生持续的振动[1,2]，可 能在非常短的时间内造成索股疲劳断裂而最后影响整座桥的安全[3,4]。
为了抑制斜拉索的振 动，本文采用了的主动变刚度控制方法，其控制过程依赖于结构的反应信息和外激励荷载， 沿斜拉索轴向施加主动最优控制力，引起缆索横向刚度的实时变化，从而达到减轻或降低结 构动力响应的目的。
2.斜拉索振动模型的建立 倾斜的斜拉索及其坐标系统如图1所示，坐标 原点