橋梁風致振動三向控制及連續(xù)型控制理論研究基本信息

21世紀，世界橋梁進入大跨、輕柔時代，隨之而來的是橋梁振動穩(wěn)定性安全性的要求越來越高。至今，橋梁振動控制理論取得了巨大成就，研發(fā)了不少控制器，主要有調頻質量阻尼器（TMD）、調頻液體阻尼器（TLCD）、主動質量阻尼器（AMD）、錨索控制，還有許多隔震器等。但未對諸多控制器進行系統(tǒng)研究，但對橋梁振動控制研究還存在諸多不足，如控制器的系統(tǒng)研究，包括控制器各自特點和不足，不同控制器的組合；又如對橋梁的豎向、橫向、扭轉振動的三位一體的控制器未作研發(fā)。本課題重點研究多種控制器對橋梁振動的合理組合措施；研發(fā)能同時控制橋梁豎向、橫向、扭轉振動的三向控制器；研發(fā)連續(xù)型控制器；研究橋梁控制器的最優(yōu)布置及個數(shù)，并針對以上控制措施，提出一系列相適應的橋梁振動控制理論和計算方法。本課題的創(chuàng)新點主要是橋梁風致三向振動控制器和連續(xù)型控制器及其控制理論的系統(tǒng)研究。

橋梁風致振動的經典理論體系是在40年代－70年代發(fā)展起來的。主要適用于懸索橋結構。80年代以來作了一些改進，使之基本適用于斜拉橋的抗風研究。但是經典抗風理論已越來越不能適應現(xiàn)代橋梁結構的發(fā)展，并且也出現(xiàn)了一些新的抗風課題。因此，有必要開展能適用于現(xiàn)代橋梁結構的風致振動與控制的現(xiàn)代理論體系研究?，F(xiàn)代理論的核心是要擺脫只計主梁氣動力作用等經典理論基本假定的限制，研究其它重要構件的氣動力荷載的特性、表達方式與測定方法，進而建立計及全部主要構件（梁、索、塔）氣動力荷載的改進的橋梁顫振與抖振理論。現(xiàn)代理論研究也包括紊流效應以及現(xiàn)代控制理論的深入研究。如同經典抗風理論促進了輕柔大跨懸索橋的發(fā)展一樣，現(xiàn)代抗風理論將會對超大跨度橋梁以及復合材料輕型橋梁的發(fā)展起到巨大促進作用。

從廣義上講，振動控制包括兩方面內容：（1）有利振動的利用；（2）有害振動的抑制：抑振（即振動控制）。

振動控制的任務：通過一定的手段使受控對象的振動水平滿足人們的預定要求。采用隔振、吸振、阻尼等技術措施以減輕物體振動并阻止其傳播。其目的是保護人及靈敏儀器設備免受振動的影響 。