用于弧形钢闸门的多调谐质量阻尼器减振设计方法

摘要

用于弧形钢闸门的多调谐质量阻尼器减振设计方法，包括以下步骤：（1）采用有限元法对弧形钢闸门进行动力特性和动力响应分析；（2）模拟水压力对弧形钢闸门的动力特性影响；（3）对弧形钢闸门进行模态应变能分析，以确定MTMD最优安装位置；（4）在弧形钢闸门的支臂上安置多调谐质量阻尼器；（5）根据弧形钢闸门的实际受力情况，通过优化确定多调谐质量阻尼器中单调谐质量阻尼器的个数、多调谐质量阻尼器的频率分布范围以及多调谐质量阻尼器的阻尼比。本发明通过在弧形钢闸门的支臂上设置多调谐质量阻尼器，在多调谐质量阻尼器参数合理的情况下，可有效降低支臂乃至整体结构的流激振动响应，达到保护主体结构之目的。

主权项

用于弧形钢闸门的多调谐质量阻尼器减振设计方法，所述的弧形钢闸门包括弧形面板、两根吊杆和两个支臂，弧形面板后表面沿其高度方向均匀间隔设有若干横梁，每根横梁均沿左右水平方向设置，弧形面板后表面沿其宽度方向均匀间隔设有若干纵梁，每根纵梁均呈弧形结构且与弧形面板的弧度相同，两根吊杆倾斜设置并相互平行，两根吊杆的一端分别与弧形面板的后表面连接，每个支臂均包括上悬臂和下悬臂，上悬臂和下悬臂之间设有腹杆，其特征在于：包括以下步骤：（1）采用有限元法对弧形钢闸门进行动力特性和动力响应分析，弧形面板选用壳单元模拟受力状态，支臂、横梁和纵梁选用梁单元模拟受力状态，吊杆选用杆单元模拟受力状态；（2）采用Westergaard法计算水的等效质量，模拟水压力对弧形钢闸门的动力特性影响；（3）对弧形钢闸门进行模态应变能分析，得出弧形钢闸门的支臂模态应变能的值为最大值；（4）在弧形钢闸门的支臂上安置多调谐质量阻尼器，多调谐质量阻尼器由若干个单调谐质量阻尼器并联组成，每个单调谐质量阻尼器的质量和阻尼比相同；（5）根据弧形钢闸门的实际受力情况，通过优化确定多调谐质量阻尼器中单调谐质量阻尼器的个数、多调谐质量阻尼器的频率分布范围以及多调谐质量阻尼器的阻尼比，使弧形钢闸门通过多调谐质量阻尼器减振后得到最优控制效果。