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摘要：本文提出了一个理论评价模态阻尼混合纤维增强复合材料(FRP)拉索与智能阻尼器设计在大跨度斜拉桥的运用。这个原则和设计考虑智能阻尼器的影响。首先基于能量原理、理论方程，模态阻尼推导出平面的振动,分别对这个参数影响阻尼效应进一步分析。最后,一个示例混合玄武岩和碳FRP拉索与智能阻尼器阻尼比被选来推导方程式。结果表明,(1)智能阻尼器不连续分布不仅有利于静态和动态行为的拉索也优化阻尼;(2)宽度差距、焊接、长度和模量的每个智能阻尼器可以通过优化获得最大潜在的阻尼；(3)一个智能阻尼器设计的例子演示了其混合FRP拉索的有效性,减轻大级的面内振动,而更主要阻尼效应是观察抑制摆脱不利振动。
关键字:混合FRP拉索 模态阻尼 智能阻尼器 大跨度斜拉桥
1.引言：
纤维增强复合材料(FRP)有高强度重量比和精湛的耐腐蚀的特征被广泛应用于结构改造和加强新结构组件。[1,2]他们总是认为作为最合适的大跨度桥梁建筑材料由于其力学性能,在纵向方向用传统的钢材料。因此,在使用时对大跨度斜拉桥拉索、玻璃钢复合材料能显示基本的优势,解决传统的钢拉索大凹陷效果和耐久性问题。[3]碳FRP(CFRP)拉索最初大多数调查取代钢拉索的形式。[4 - 6]尽管静态和动态性能的大跨度斜拉桥通过用了碳纤维增强塑料拉索显示其优越性。[7]因此,新开发的机械和化学特性更好也低成本的玄武FRP(出现),混合玄武岩和碳FRP(B / CFRP)拉索被开发来取代钢拉索和也克服其局限性,在大跨度CFRP拉索在高的斜拉桥静态和动态表演来实现,但总体成本也降低了。[8 - 10]为了进一步探索混合FRP拉索的优势,潜在的研究了振动控制的能力。在本文强调混合FRP拉索的特性。
一般通过减少阻尼的长度来保持拉索、振动总是应该被长期监视和控制。对于传统的长拉索,其低自然频率将会使拉索和甲板的桥梁存在更高的风险,其尺寸放大后将遭受更多的负载效应。[11]此外,对FRP拉索,他们多与常规相比重量轻。因此,解决方法应该是认真地关心玻璃钢拉索的应用程序。源`自*751?文.论/文`网[www.751com.cn
截止到目前,各种类型的对策有：采用抑制潜在的拉索振动如空气动力学,结构和机械控制。气动控制通常是受截面配置,只能够抑制某些振动比如雨风诱导。[12]构造控制需要保持拉索连接拉索。因此,大多数控制努力集中在机械控制拉索的振动,这是通过沿着拉索上特定位置安装调节阀。
这可以包括安装外部阻尼器(被动的,主动或半活动的阻尼器)和内部阻尼器(粘弹性插入或摩擦材料)。被动阻尼器通常不是有效的。尽管有源阻尼器比被动阻尼器更有效,他们通常通过额外的动力限制潜在的不利的驱动。[13]半活动的阻尼器有整合的优势,但大量的研究和开发仍然需要进行。[14]值得注意的是,所有的外部阻尼器必须被正确放置或调谐;否则,效率将会减少甚至起负作用。