随着城市现代化的发展,交通网络在整个城市生命线抗震防灾系统中越来越重要。然而,近20年来世界各地发生多次的地震灾害,都造成大量高速公路、铁路高架桥、立交桥的严重破坏。大量震害现象分析表明:发生在梁体之间的碰撞作用会引起梁端开裂甚至落梁等,严重地危害到桥梁的安全性。而且从桥梁实用性来讲,即使桥梁结构本身没有严重的损坏,由于伸缩缝处的破坏,整个桥梁也可能不能使用。近几年,无论在理论还是工程实际中,结构振动控制得到了迅速的发展。半主动控制由于仅需要少量的能量就能达到主动控制的效果,受到了很大关注。磁流变阻尼器由于装置简单、耗能低、阻尼力大、温度适应性强、响应速度快和可控性强等一系列优点,成为半主动控制的理想元件,磁流变阻尼器有着广泛的应用前景。本课题主要是对城市高架桥地震作用下的碰撞反应进行分析,并分析应用磁流变阻尼器进行控制的控制效果。主要有以下几方面的内容:1.城市高架桥地震作用下的碰撞反应分析。利用ANSYS有限元分析软件建立桥梁碰撞问题的非线性模型,分析结构在地震作用下碰撞反应,分析碰撞单元参数的选取对碰撞问题的影响及桥梁伸缩缝间隙对结构反应的影响。2.桥梁碰撞的主动控制分析。运用主动控制理论对高架桥梁进行地震作用下的碰撞控制。采用LQR和LQG两种主动控制算法分析,比较两种控制算法的控制效果。3.高架桥梁碰撞的磁流变半主动控制。运用磁流变阻尼器对高架桥梁进行地震作用下的碰撞控制。采用几种半主动控制算法,分析磁流变半主动控制的控制效果。