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桥梁抗震减震一直是地震工程中的一项重要内容,本文较为系统地研究了桥梁地震反应半主动控制的数值分析问题,以在桥梁工程中广泛应用的梁式桥(刚构-连续梁桥、连续梁桥、曲线刚构桥)和斜拉桥为计算模型,采用三种常用类型的半主动控制阻尼器(粘滞阻尼器、磁流变阻尼器、压电摩擦阻尼器),围绕着“两个基本问题(半主动控制算法、阻尼器位置),三个影响因素(行波效应、桩土相互作用、时滞),一个工程应用(曲线桥梁)”这条研究主线,探讨了桥梁地震反应半主动控制的一系列问题,主要工作和成果包括以下几个方面: (1) 桥梁半主动控制算法比较与分析。半主动控制算法可以分为“开关型”和“连续型”算法,最优bang-bang控制算法和最大开关控制算法对刚构-连续桥梁大部分地震反应的减震效果相对最好,而界限滑动控制算法能很好地跟踪主动控制效果。半主动控制能有效地减小桥梁结构的大部分地震反应,但是却能增大桥梁的另外某些地震反应。半主动控制算法会使得阻尼器附近桥梁结点的某些地震反应会产生剧烈的放大效应,“连续型”控制算法由于能够较为平缓地施加阻尼力,能够较好地减轻“针尖”效应,其加速度放大效应比“开关型”控制算法缓和,而采用主动控制时没有出现加速度放大效应。 (2) 确定桥梁中阻尼器位置的简便实用方法。半主动控制阻尼器位置优化与优化目标、阻尼器类型、半主动控制算法、桥梁结构类型等多种因素有关,要准确地确定阻尼器的最优位置是一个非常复杂的问题,而根据主动控制的各作动器耗能的大小来相对较优地确定阻尼器位置是一种简便实用的方法,特别适用于像桥梁这种具有支座或伸缩缝等连接构件的“间断型”结构。 (3) 行波效应对大跨刚构-连续桥梁减震控制的影响。地震行波效应会对大跨刚构-连续桥梁纵桥向与横桥向的无控制、半主动控制和主动控制地震反应产生严重影响,它对桥梁的主梁和桥墩均会产生不利影响,而不是只对主梁产生不利影响。行波效应会使按照地震动一致输入确定的半主动控制、主动控制系统的减震效果大大降低,在进行大跨刚构-连续桥梁半主动控制或主动控制系统参数设计时应该重视行波效应的影响。 (4) 行波输入下大跨飘浮体系斜拉桥减震控制分析。不同频谱成分的地震动输入显著影响斜拉桥的地震反应和控制方法的减震效果。行波效应对斜拉桥的主梁具有不利影响。但对桥塔抗震有利,并且行波效应对该斜拉桥控制系统的减震效果没有明显的不利影响。半主动控制对于斜拉桥整