采用ER阻尼器作斜拉索半主动振动控制的试验研究.pdf

第37卷第1期土木工程学报V01．37N0．1
2004年1月CHACⅣ儿ENGINEERINGJOURNALJan．2004

采用ER阻尼器作斜拉索半主动振动控制的试验研究
陈勇孙炳楠楼文娟倪一清高赞明

(浙江大学土木系)(香港理工大学)

摘要：提出了基于Ell／MR阻尼器的半主动控制算法对斜拉索进行振动控制，并进行了振动控制试验。该算法建
立在离散时间系统的基础上，并考虑了EPdMR阻尼器的力学特性而发展起来的，因此具有很大的应用价值。首
先通过模态降阶的理论，减少了系统的自由度数目，使系统更易于控制。在阻尼器采用Bingham模型的半主动控
制策略的基础上，应用更符合阻尼器实际力学特性的双粘性模型，提出了相应的改进办法。然后在试验室建立
了缩尺比为1：12的一根12m长的斜拉索试验模型，考虑到ER阻尼器与MR阻尼器具有相似的力学特性，选用
ER阻尼器作为作动器，完成了斜拉索半主动振动控制的试验研究，并与理论结果进行了比较，两者吻合良好。
关键词：斜拉索；ER／MR阻尼器；振动控制；半主动振动控制；振动控制试验
中圈分类号：0231．3文献标志码：A
文章编号：lO00-131X(2oo4)O1．0050-06

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ChertYongSunBingnanLouwe,~iuanN／y／qingC,aozan,,a,g
．

(ZhejiangUniversity)(HongKongPolytechnicUniversity)

AbsI瑚ct：OnthebasisofER／MDdamper。acomputationmethodofthesemi—activecontrolisprovidedtocontrolthevi—
brationofstayedcable,andtheexperlmentofvibrationcontrolisalreadyinprogress．Thecomputationmethodisestsblished
．
basedonthetimediscretesystem，whichisdevelopedconsideringthemechanicalpropertiesofEll／MRdamper，henceithas
greatappliedvaluetostayedcable．Throughthemodalreductionteehnologytodecreasethenumberfordegreeoffreedomin
system，thesystemisconvenientlytocontro1．

Onthebasisofthedamperusingthesemi—activecontrolstrategyofBinghammodel，thatthebiviseousmodel，whichfltC—

cordsn抑rewiththepracdcablemechanicalpropertiesofdamper，isused，andthecorrespondingimprovedmellsure8areput

fowazd．Afterwards，‘a12mlong，scaleratio1：12，stayedcabletestingmodelissetupinthelaboratory。consideringboth

theElldamperandtheMRdamperhave$ilnilarmechanicalproperties，thentheERdamperischosenasamotivedrive，thus

theexperimentalresearchofsemi—activevibrationcontrolofstayedcablehasbeencompleted．Boththenumericalandexperi—

raent81resultsareobtainedandtheyarewellidentica1．
Ke~Ol'dS~stayedcable；Electro／MagnetoRheological(ER／NR)damper；vibrationcontrol；semi—activevibration
control；vibrationeontrolexperiment

中，主要采用被动和主动的控制方法进行斜拉索的减
1引言振控制uJ。采用主动控制方法在实际应用中，仍然
存在很多问题；采用被动控制的方法不能解决长索的
在现有某些斜拉桥中，已经观察到斜拉索因风雨振动控制，这是由于被动