【52监测网】第183期 大跨桥梁强台风致风振主动防控理论与技术
![]() 52监测网专家报告分享-第183期 《大跨桥梁强台风致风振主动防控理论与技术》 赵林 同济大学⋅土木工程防灾国家重点实验室 目录 一、研究背景 二、控制理论与方法 三、分离翼板控制实验 四、干扰翼板控制实验 五、结语 内容介绍 一、研究背景 全球灾害损失统计 中国是世界上受灾最严重的国家之一,风灾是全球范围造成经济损失最大的灾害! 研究的必要性-颤振控制愈发困难、更大跨度悬索桥建设规划 颤振控制的难度随悬索桥跨度的增加而变得愈发困难 超大跨度桥梁面临抗风新挑战 全球变暖趋势中特异风灾-风场复杂多变 强/台风关键致灾因子 传统被动气动措施捉襟见肘 开槽断面显著改善颤振稳定性,但易诱发潜在涡振风险! 主动控制技术研究现状 二、控制理论与方法 技术路线 研究对象:气动翼板主动控制系统 研究手段:理论分析+数值模拟+试验研究 实时监控主梁振动情况,充分利用翼板独立运动抑制桥梁主梁的失稳振动 理论分析-自激气动力时域描述 待解决问题:专家方法✓拟合手段✓拟合效果? 理论分析-系统状态空间模型 待解决问题:控制变量高阶项处理✓模型检验✓ 三、分离翼板控制实验 分离翼板控制实验-设备研发、软件研发、开环控制、闭环控制 四、整体翼板控制实验 整体翼板控制实验-控制参数、设备研发、风洞试验 整体翼板控制实验-数值计算、控制机理、CFD自由振动验证 五、结语 ◎ 针对分离翼板:保持流场独立,控制思路清晰 • 利用开环控制试验分析了控制系统的振动调节参数与效果,展示了气动翼板的潜在控制能力; • 利用闭环控制试验检验了气动翼板的颤振控制性能,在均匀流和湍流下都表现出了很好的控制效果和鲁棒性;构建了主动气动控制理论框架 …… ◎ 针对整体翼板:利用流场干扰,高效但机理复杂 • 主动气动翼板改变了系统扭转气动阻尼,通过优化增益系数与相位差可显著改变系统颤振性能,合理选择翼板位置十分关键; • 翼板运动不仅直接向系统提供控制力且干扰流场,共同改变了主梁的气动特性,最终系统颤振性能由两方面影响共同决定。 《大跨桥梁强台风致风振主动防控理论与技术》 赵林 同济大学⋅土木工程防灾国家重点实验室 注:本内容仅供个人研学交流,版权归原作者所有 |
2019-12-05
2021-07-07
2021-06-29
2021-09-06
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