Características tempo-frequência do deslocamento nas extremidades das vigas de pontes estaiadas sob carga veicular aleatória e controle de vibração

GU Hailun ,  

GUO Chao ,  

YI XiaoNian ,  

YANG Donghui ,  

YI Tinghua ,  

YUAN Jieyi ,  

摘要

Nas grandes pontes estaiadas em operação, é comum a existência de problemas de desgaste prematuro das juntas de dilatação e dos apoios devido ao deslocamento acumulado longitudinal excessivo nas extremidades das vigas causado pelos veículos. Para responder eficazmente aos efeitos adversos das cargas veiculares frequentes de alta frequência sobre os dispositivos de restrição da ponte estaiada, este artigo investiga sistematicamente, sob a perspectiva tempo-frequência, as características de resposta, mecanismos de influência e medidas de controle de vibração do deslocamento longitudinal nas extremidades das vigas da ponte estaiada sob carga veicular aleatória. Por meio do reconhecimento e análise desacoplada das características no domínio tempo-frequência, revelou-se a composição e as características vibratórias do deslocamento longitudinal nas extremidades das vigas causados pelos veículos; discutiram-se os efeitos das variações dos parâmetros do fluxo de tráfego sobre os diferentes componentes do deslocamento; do ponto de vista da frequência, esclareceu-se a relação dinâmica entre os parâmetros do veículo e o deslocamento nas extremidades das vigas; avaliou-se a eficácia do controle e a sensibilidade dos parâmetros dos amortecedores viscosos líquidos sobre os diferentes componentes modais do deslocamento nas extremidades das vigas causados pelos veículos. Os resultados mostram que o deslocamento longitudinal nas extremidades das vigas é constituído principalmente por componentes quase-estáticos gerados pela excitação forçada dos veículos e componentes dinâmicos dominados pelos modos de flutuação estrutural longitudinal, apresentando um movimento de corpo rígido aproximadamente em forma de "pêndulo simples" ao longo da direção longitudinal; o peso do veículo, velocidade e distribuição espacial têm impacto significativo e distinto no deslocamento nas extremidades das vigas; os amortecedores viscosos possuem uma capacidade estável e significativa para suprimir deslocamentos dinâmicos, com taxa mínima de controle de até 81,4%, e o controle do deslocamento quase-estático depende mais da configuração dos parâmetros, sendo especialmente sensível ao índice de velocidade α.

关键词

Ponte estaiada;deslocamento nas extremidades das vigas;características tempo-frequência;amortecedor viscoso;controle de vibração

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