戶外大型摩天輪結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制
瀏覽數(shù)量: 23 作者: 本站編輯 發(fā)布時(shí)間: 2019-11-14 來源: 本站
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戶外大型摩天輪是一種新興起的結(jié)構(gòu)形式,監(jiān)造起來面臨很多嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn),相比一般鋼結(jié)構(gòu)一些強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度指標(biāo)來說,更為重要的是舒適度指標(biāo)。而隨著摩天輪尺寸增大,其變形將會(huì)更多,對(duì)舒適度指標(biāo)要求更高。作為高聳鋼結(jié)構(gòu)的一種特殊形式,其受風(fēng)荷載、地震作用影響更大,需要進(jìn)行振動(dòng)控制來滿足舒適度要求。
戶外大型摩天輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目前正朝日益增高、輕質(zhì)高強(qiáng)的方向發(fā)展。由于其結(jié)構(gòu)高度不斷升高,剛度、阻尼下降,在橫向荷載作用下,結(jié)構(gòu)擺動(dòng)加大,影響正常使用。這類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求是限制結(jié)構(gòu)振動(dòng)加速度,以滿足人們感覺上的舒適度。風(fēng)荷載和地震作用都是動(dòng)力荷載,都會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)頻率、振動(dòng)加速度和振動(dòng)持續(xù)時(shí)間,都會(huì)影響人體感覺,一般來說,人體感覺上的舒適度接線標(biāo)準(zhǔn)為:使人們煩惱的界限為15gal;非常煩惱的界限為50gal;不能忍受的界限為150gal。因此,對(duì)于人們能夠上去旅游、觀光的摩天輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還必須滿足舒適度和變形要求,設(shè)計(jì)中一般要求對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)控制。
結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制可分為被動(dòng)控制、主動(dòng)控制和介于兩者之間的半主動(dòng)控制三種。被動(dòng)控制不需要外加能源,結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)帶動(dòng)控制裝置運(yùn)動(dòng),因控制力是被動(dòng)產(chǎn)生的,故稱被動(dòng)控制。主動(dòng)控制需要外加能源,當(dāng)結(jié)構(gòu)受到隨機(jī)荷載作用時(shí),控制機(jī)構(gòu)內(nèi)的傳感器將結(jié)構(gòu)響應(yīng)(位移、速度、加速度)拾起,計(jì)算機(jī)接受此信息,加工后傳給驅(qū)動(dòng)設(shè)備,受電腦控制的設(shè)備選擇最優(yōu)控制力施加給結(jié)構(gòu),控制結(jié)構(gòu)的振動(dòng),因控制裝置按最優(yōu)控制規(guī)律,由外加能源主動(dòng)施加控制力,故稱主動(dòng)控制。半主動(dòng)控制基本上是被動(dòng)控制,但控制過程中,由外加能源調(diào)整控制機(jī)構(gòu)的參數(shù),從而調(diào)節(jié)控制力的作用。
在這三種控制中,主動(dòng)控制需要外加能源,控制機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜,理論上主動(dòng)控制效果最好,但實(shí)踐上尚未在高聳結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn),目前國內(nèi)外所采用的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制,大多數(shù)還是被動(dòng)控制。