現(xiàn)代斜拉橋作為一種大跨度柔性結(jié)構(gòu)，動力特性具有很強(qiáng)的非線性。隨著斜拉橋向著更大跨度不斷發(fā)展，對環(huán)境變化更加敏感，風(fēng)致抖振響應(yīng)問題也更為突出。在風(fēng)力作用下，更容易出現(xiàn)不利的風(fēng)振響應(yīng)，若結(jié)構(gòu)的動力特性不好，極易造成破壞。本文以某座已建大跨度斜拉橋為工程背景，研究了大跨度斜拉橋在風(fēng)致振動下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)及粘滯阻尼器對該橋風(fēng)振性能的影響。具體研究內(nèi)容如下：
⑴首先在MATLAB 平臺上編制了大跨度斜拉橋的隨機(jī)風(fēng)場模擬程序，并驗證了此模擬方法和程序是有效的。本文中風(fēng)速時程模擬選用諧波合成法，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式合理的確定模擬點數(shù)、時間間隔、時間長度，并且選擇合理的頻率范圍來保證花費少量的時間得到較為理想的結(jié)果。
⑵借助大型通用有限元軟件 ANSYS 根據(jù)斜拉橋的施工圖紙建立了有限元分析模型，對其進(jìn)行了幾何非線性分析和動力特性分析，確定其成橋狀態(tài)，為時程分析做準(zhǔn)備。
⑶利用ANSYS 對斜拉橋模型進(jìn)行風(fēng)振時程分析，確定合理的質(zhì)量及剛度阻尼，使分析條件更復(fù)合實際情況。分析結(jié)果顯示，主跨和邊跨的跨中豎向、橫向位移響應(yīng)，橋塔的橫向和縱向位移響應(yīng)均較大，將這些作為減振控制重點。
⑷根據(jù)時程分析結(jié)果及減振系統(tǒng)設(shè)計原則，在斜拉橋結(jié)構(gòu)上設(shè)置粘滯阻尼器來控制結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，并探討減振系統(tǒng)的減振效果。基于主跨跨中位移響應(yīng)較大，在結(jié)構(gòu)各節(jié)段相對位移較大處增設(shè)粘滯阻尼器來進(jìn)一步降低跨中處的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
