Características tiempo-frecuencia del desplazamiento en los extremos de vigas de puentes colgantes bajo cargas vehiculares aleatorias y control de vibraciones
Los grandes puentes colgantes en servicio generalmente presentan problemas de desgaste prematuro en las juntas de dilatación y en los apoyos debido a desplazamientos longitudinales acumulados excesivos en los extremos de las vigas causados por los vehículos. Para responder eficazmente a los efectos negativos de las cargas vehiculares frecuentes y de alta frecuencia sobre los dispositivos de restricción del puente colgante, este artículo estudia sistemáticamente, desde una perspectiva tiempo-frecuencia, las características de respuesta, mecanismos de influencia y medidas de control de vibraciones de los desplazamientos longitudinales en los extremos de las vigas del puente colgante bajo cargas vehiculares aleatorias. Mediante el reconocimiento y análisis desacoplado de las características en tiempo y frecuencia, se revelaron los componentes del desplazamiento longitudinal en los extremos de las vigas inducidos por los vehículos y sus características vibratorias; se discutió la influencia de las variaciones de los parámetros del flujo de tráfico en los diferentes componentes del desplazamiento; desde el punto de vista de la frecuencia, se aclaró la relación dinámica entre los parámetros del vehículo y el desplazamiento en los extremos de las vigas; se evaluó la efectividad del control y la sensibilidad de los parámetros del amortiguador viscoso líquido sobre los diferentes componentes modales del desplazamiento en los extremos de las vigas inducidos por los vehículos. Los resultados muestran que el desplazamiento longitudinal en los extremos de las vigas está compuesto principalmente por componentes cuasiestáticos generados por la excitación forzada de los vehículos y componentes dinámicos dominados por los modos de deriva estructural longitudinal, presentando un movimiento de cuerpo rígido aproximadamente en forma de "péndulo simple" a lo largo de la dirección longitudinal; el peso del vehículo, la velocidad y la distribución espacial tienen un impacto significativo y distinto en el desplazamiento en los extremos de las vigas; el amortiguador viscoso tiene una capacidad estable y significativa para suprimir desplazamientos dinámicos, con una tasa mínima de control de hasta el 81,4 %, y el control del desplazamiento cuasiestático depende más de la configuración de parámetros, especialmente sensible al índice de velocidad α.
关键词
Puente colgante;desplazamiento en extremos de vigas;características tiempo-frecuencia;amortiguador viscoso;control de vibraciones