磁流變阻尼器的隔震高架橋控制

大跨度拱橋磁流變阻尼器減震控制——大跨度拱橋磁流變阻尼器減震控制對拱橋這種大型結(jié)構(gòu)在地震激勵作用下實施減震控制是提高結(jié)構(gòu)安全性的重要途徑。為實現(xiàn)磁流變阻尼器在拱橋振動控制中的應(yīng)用,提出在拱橋上設(shè)置磁流變阻尼器的減震控制方案。以改進的現(xiàn)象模型...

介紹了帶有磁流變阻尼器的液壓電梯的基本原理及節(jié)能方案,對無磁流變阻尼器的液壓電梯在運行過程中的能耗變化進行了比較,分析了電梯利用磁流變阻尼器節(jié)能的可能性。結(jié)果表明,磁流變阻尼器的液壓電梯具有更高的效能,從而大幅降低了液壓電梯的能耗。

風(fēng)振控制是高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計的一項重要內(nèi)容。本文對磁流變阻尼器半主動控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計,首先對基于現(xiàn)代控制理論的半主動控制算法進行了討論,通過模擬分析,比較了分別基于經(jīng)典線性最優(yōu)控制算法和瞬時最優(yōu)控制算法下控制系統(tǒng)的控制效果;其次對控制律的選取進行了研究,通過算例分析,對分別采用“開-關(guān)”型控制律和改進型控制律時,系統(tǒng)的控制效果進行了比較分析。通過選擇合適的控制算法和控制律,使控制系統(tǒng)達到優(yōu)化。

磨削壓力控制是一個需要高控制精度的力控制系統(tǒng),磁流變液的可變阻尼特性很適合作為其控制元件。磁流變液的工作模式主要有剪切、擠壓和流動三種,其力矩輸出及控制特性都不相同。分析了常用的閥式和盤式兩種磁流變液阻尼器的計算模型,提出用可控比參數(shù)比較兩者的控制性能及輸出轉(zhuǎn)矩。并通過實驗驗證盤式阻尼器比閥式阻尼器有更好的可控性,更適于應(yīng)用于磨削壓力控制。

近年來,人們對磁流變阻尼器進行了大量研究的結(jié)果表明它是一種比較理想的半主動控制裝置.本文從磁流變液的特點,磁流變液體的力學(xué)模型,半主動控制策略及工程應(yīng)用等幾個方面闡述了其發(fā)展過程,并指出磁流變阻尼器存在的問題及發(fā)展前景.

在地震作用下,被動控制裝置往往會因為過度變形而失去其隔震功能。磁流變(mr)阻尼器是一種在結(jié)構(gòu)控制領(lǐng)域中表現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力的半主動控制裝置。在房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)置磁流變阻尼器對結(jié)構(gòu)進行振動控制。算例結(jié)果表明,mr阻尼器可以有效減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。

研究目的:地震時建筑結(jié)構(gòu)的大幅震動已為世人關(guān)注。國外學(xué)者將磁流變(mr)阻尼器應(yīng)用到土木結(jié)構(gòu)震動控制上,效果較好。為擴大其在實際工程中的應(yīng)用,進一步對磁流變阻尼器對建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)進行了理論分析和試驗。研究方法:本文首先通過磁流變阻尼器的構(gòu)件參數(shù)(如:活塞的有效長度、缸體的內(nèi)徑、活塞直徑、流體的粘度系數(shù)等)、輸入電流及阻尼器活塞相對于缸體簡諧運動頻率的改變,分析了各參數(shù)對阻尼特性的影響,這將為設(shè)計阻尼特性較好的磁流變阻尼器提供理論依據(jù)。然后采用了磁流變(mr)阻尼器的修正bouc-wen模型及剪切型最優(yōu)控制(clipped-optimalcontrol)算法對建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)進行了半主動控制分析研究,并且與結(jié)構(gòu)被動控制的效果進行了對比。研究結(jié)論:在ei-centro地震激勵作用下,被動控制和半主動控制對結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的水平位移與速度產(chǎn)生了不同的控制效果;對結(jié)構(gòu)的位移及速度的控制效果,mr半主動控制均明顯地優(yōu)于被動控制。

為了研究鉛擠壓阻尼器的滯回性能及其在高架橋減震控制中的應(yīng)用,對不同軸凸高度和長度的鉛擠壓阻尼器進行了試驗,并對其應(yīng)用于高架橋減震控制的可行性及設(shè)置方式進行了詳細的數(shù)值模擬分析。結(jié)果表明,擠壓軸軸凸的長度和高度對于鉛擠壓阻尼器的出力有一定影響,隨著軸凸的長度和高度增大阻尼器出力也相應(yīng)地增加;鉛擠壓阻尼器應(yīng)用于高架橋減震控制需要兼顧考慮車輛制動力、溫度效應(yīng)及伸縮縫寬度設(shè)置的影響;提出的3種將鉛擠壓阻尼器應(yīng)用于高架橋減震控制的方案均具有良好的減震效果而不影響結(jié)構(gòu)的靜力性能。

研究了高沖擊載荷作用下的火炮磁流變后坐阻尼器,設(shè)計了一多階帶槽且經(jīng)過光滑處理的長行程磁流變阻尼器,運用電磁場有限元分析軟件對阻尼器結(jié)構(gòu)與磁路耦合問題進行了求解,分析了線圈繞向、活塞和鋼筒部件材料、飽和電流、阻尼通道等各種工況下阻尼器磁場分布情況,給出了沖擊載荷下的磁流變后坐阻尼器磁路設(shè)計一般準(zhǔn)則.數(shù)值計算結(jié)果表明設(shè)計的長行程火炮磁流變后坐阻尼器滿足結(jié)構(gòu)與磁路設(shè)計要求.

以高沖擊、高速環(huán)境下的某口徑火炮反后坐裝置為研究對象,討論了后坐阻力對火炮靜止性和射擊穩(wěn)定性的影響,研究了磁流變阻尼器對火炮后坐運動的控制作用。設(shè)計了火炮磁流變后坐阻尼器及沖擊試驗平臺;考慮沖擊載荷激勵下慣性力的影響,建立了火炮反后坐裝置動力學(xué)模型并進行了計算仿真,對所設(shè)計長行程磁流變阻尼器進行了沖擊試驗,測試其在沖擊載荷下的動態(tài)特性,并進行了后坐過程半實物仿真控制。試驗結(jié)果表明設(shè)計的長行程火炮用磁流變阻尼器可有效抑制沖擊載荷激勵作用,為進一步實現(xiàn)火炮后坐力與行程控制的一體化設(shè)計和工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

高架橋結(jié)構(gòu)參數(shù)對基于mr阻尼器半主動控制的影響——在地震作用下，高架橋由于其結(jié)構(gòu)特點會產(chǎn)生大幅地震振動，而半主動控制能夠有效地控制結(jié)構(gòu)的大幅地震振動．半主動控制一般以被動控制為主體，僅需少量能量用以改變被動控制系統(tǒng)的參數(shù)或切換工作狀態(tài)，以適應(yīng)系...

用時程分析法分析了采用板式橡膠支座的雙層高架橋的地震反應(yīng),雙層高架橋在地震作用下順橋向的地震反應(yīng)小于橫橋向的地震反應(yīng)。在采用了板式橡膠支座的雙層高架橋中,橋梁橫向地震反應(yīng)的減震率要比橋梁順橋向的減震率有效,在雙層高架橋中使用板式橡膠支座,橋梁減震率效果明顯。然而值得注意的是,順橋向墩柱的彎矩卻呈增大趨勢,這樣的現(xiàn)象在高架橋的設(shè)計計算當(dāng)中值得注意。通過分析可知,普通公路橋梁采用板式橡膠支座具有一定的減震率,橫橋向減震率比較明顯。

為滿足扭矩高、空轉(zhuǎn)少、穩(wěn)定性好的要求,本文設(shè)計了一種碟型磁流變離合器,并對其進行了特性分析.根據(jù)賓漢流體的本構(gòu)方程,推導(dǎo)出了該種離合器在磁流變液體為固體狀態(tài)和液體狀態(tài)時扭矩傳遞的方程,即離合器剛性接合與滑動接合相互轉(zhuǎn)化時輸出扭矩發(fā)生階躍的理論依據(jù).同時設(shè)計實驗測試了該離合器輸出扭矩與電流變化的關(guān)系以及輸出盤與輸入軸達到同步響應(yīng)所需時間.

本文針對高架橋鋼架工程的特點和自然條件的影響。詳細地介紹鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝的難點。

某市市政主干道建設(shè)過程中下穿高速公路處須修建3條車行隧道。隧道與既有高速公路高架橋橋墩相遇,須對既有6個高架橋墩基礎(chǔ)進行結(jié)構(gòu)托換。通過對其結(jié)構(gòu)托換所涉及的技術(shù)問題,控制因素分析、結(jié)構(gòu)處理,施工要求及監(jiān)控等進行了系統(tǒng)的分析、介紹,以期為今后結(jié)構(gòu)托換工程提供借鑒。

1 高架橋施工方案 1.概述 本標(biāo)段高架橋由25+27+25m和40.5+50+40.5m兩聯(lián)三跨連續(xù)預(yù)應(yīng) 力箱梁、24跨預(yù)應(yīng)力預(yù)制工型梁和2跨普通鋼筋混凝土工型梁組成， 總長845.14m?；A(chǔ)為直徑1.0m的鉆孔灌注樁，承臺、墩柱、蓋梁均 為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 具體施工工藝流程見下圖： 2.材料加工 鋼筋、鋼絞線進場后按不同的鋼種、等級、牌號、規(guī)格及廠家分 施工準(zhǔn)備 樁基 承臺 墩柱 蓋梁 橋面系 架梁 橋面板 中隔板 橋 面 板 2 批驗收、分別堆放保存，并立牌以便識別。堆放時下面鋪方木墊高， 上面以蓋布遮蓋，防止銹蝕和污染。鋼筋進場后進行抽樣檢驗并報請 監(jiān)理工程師審批，檢驗合格后進行加工。 2.1.鋼筋加工 鋼筋使用前若有銹蝕、污染，將表面漆皮、鱗銹、油漬等清 除干凈。盤條和彎曲的鋼筋進行調(diào)直。 認真熟悉圖紙，計算各種型號鋼筋的下料

繁華古瀆展新容，高架明珠貫日虹。春夏秋冬雄勢在，東西南北快車通。上馳天路觀城景，下接郊原沐惠風(fēng)。堵塞難行今不見，公交網(wǎng)絡(luò)建奇功。

無錫市城市高架道路 養(yǎng)護技術(shù)規(guī)程 （暫行） 無錫市市政設(shè)施建設(shè)工程總公司 2008年1月 目錄 1、總則???????????????????????3 2、一般規(guī)定?????????????????????3 3、橋面系養(yǎng)護????????????????????4 4、上、下部結(jié)構(gòu)及引道養(yǎng)護??????????????8 5、高架道路的檢查和技術(shù)狀況評定???????????11 6、設(shè)施技術(shù)資料管理?????????????????16 1.總則 1.0.1為加強城市高架道路的養(yǎng)護工作，提高養(yǎng)護質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)施 的使用功能，根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》結(jié)合 無錫市的實際情況，制定本規(guī)程。 1.0.2本規(guī)程適用于無錫市城市高架道路的養(yǎng)護。不包括高架道路相關(guān) 的機電設(shè)備與交通監(jiān)控系統(tǒng)、大型橋

高架橋結(jié)構(gòu) 高架橋，即跨線橋，一種橋梁。 指擱在一系列狹窄鋼筋混凝土或圬工拱上，具有高支撐的塔或支 柱，跨過山谷、河流、道路或其他低處障礙物的橋梁。城市發(fā)展后， 交通擁擠，建筑物密集，而街道又難于拓寬，采用這種橋可以疏散交 通密度，提高運輸效率。此外，在城市間的高速公路或鐵路，為避免 和其他線路平面交叉、節(jié)省用地、減少路基沉陷（某些地區(qū)），也可 不用路堤，而采用這種橋。高架橋不僅僅指實物橋梁也被比喻著困難， 挫折等等。 這種橋因受既有建筑物限制和線路要求，每多彎橋和坡橋。為了 美觀，可用板式結(jié)構(gòu)，板的厚度可以是不變的，或只有沿橫橋方向是 變化的，也有做成菌狀結(jié)構(gòu)的?？缍容^大時，常作成肋式或箱形截面 （見實腹梁橋）。城市高架線路橋的橋墩布置和形式好壞。 這種橋因受既有建筑物限制和線路要求，每多彎橋和坡橋。高架 線路橋的上部結(jié)構(gòu)，一般多采用簡支梁或連續(xù)梁（或剛架），懸臂梁 較為少見。用簡

闡述e型鋼減隔震支座的減震機理,通過非線性時程分析,證明軌道交通減隔震體系的有效性與可靠性,說明應(yīng)用減隔震支座的橋梁減隔震體系可大幅減小地震力,并消除不確定因素對抗震設(shè)計的影響,從而提高結(jié)構(gòu)的抗震安全性和設(shè)計的經(jīng)濟性。實踐表明,減隔震技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域的成功應(yīng)用,將為我國軌道交通抗震設(shè)計開辟一個新領(lǐng)域,進而提高軌道交通高架橋梁的抗震防災(zāi)能力。

探討了高架橋結(jié)構(gòu)多自由度體系縱向地震反應(yīng)lqr(linearquadraticregulator)半主動控制算法以及計算模型,并利用matlab語言編制的程序?qū)ζ溥M行了數(shù)值仿真計算.計算結(jié)果表明,將隔震技術(shù)與利用mr阻尼器的半主動控制技術(shù)相結(jié)合,能夠有效地減小高架橋的地震反應(yīng).并且指出mr阻尼器的設(shè)置位置以及結(jié)構(gòu)的參數(shù)對控制效果有較大影響;當(dāng)控制器設(shè)置于相鄰梁體之間時,在地震作用下主梁與橋墩的位移幅值均有較大降低;當(dāng)控制器設(shè)置于梁體和橋墩之間時,主梁的位移幅值有所降低,但控制效果較小.

筆者簡單介紹了某地鐵高架橋施工監(jiān)控的自適應(yīng)控制方法、施工監(jiān)控計算模型的參數(shù)調(diào)整、倒退分析方法及其在連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)控中的應(yīng)用;一座(55+88+55)m,v型支撐連續(xù)剛構(gòu)橋的梁面整體線形及合攏精度表明,全橋線形變化平順,滿足控制目標(biāo)要求。線型控制的理論預(yù)測結(jié)果和實測結(jié)果表明,自適應(yīng)控制方法比較適應(yīng)于連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制。