升降式高桿燈的控制方式探討

       本文提出將TRMD阻尼器安裝在高桿燈燈盤上進(jìn)行振動控制。首先對實(shí)際高桿燈模型進(jìn)行集中質(zhì)量簡化,得到二維串聯(lián)模型。然后運(yùn)用Lagrange運(yùn)動方程,得出帶TRMD串聯(lián)模型的高度非線性運(yùn)動微分方程。同時,運(yùn)用小量假定,對受控體系運(yùn)動方程進(jìn)行簡化。基于共振理論,得出其最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。考慮到脈動風(fēng)的空間隨機(jī)性和空間相關(guān)性,運(yùn)用諧波疊加法對高桿燈所處脈動風(fēng)場進(jìn)行數(shù)值模擬,利用目標(biāo)譜對樣本進(jìn)行檢驗(yàn)。同時還考慮了對橫風(fēng)向風(fēng)荷載對高桿燈的動力作用。風(fēng)荷載是導(dǎo)致高桿燈振動的因素,首先將六種不同幅值的風(fēng)荷載樣本作用于受控體系,得出其在不同荷載工況下的控制效果。模擬結(jié)果表明,TRMD有較好的控制效果,且控制效果隨高度增加而增大,但是需要根據(jù)設(shè)計(jì)風(fēng)速來確定TRMD的質(zhì)量比和摩擦系數(shù)。通過分析TRMD不同布置位置時控制效果的差異,得出在頂點(diǎn)布置時控制效果最佳,分三點(diǎn)布置對控制效果影響不明顯,中點(diǎn)布置時控制效果明顯降低。最后對TRMD風(fēng)致振動控制運(yùn)用蒙特卡羅模擬方法,結(jié)果表明:隨機(jī)風(fēng)荷載作用時TRMD不僅有較好控制效果,還能減少體系到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時間,所以運(yùn)用于風(fēng)致振動控制能提高其耐久性。地震作用也是導(dǎo)致高桿燈振動的因素,將ELcentro波、Cape波、汶川波、Chichi波調(diào)至同樣幅值后依次作用于受控體系,分析TRMD地震振動控制效果。

關(guān)鍵詞：滾動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TRMD); 脈動風(fēng); 振動控制; 蒙特卡羅模擬; 廣場高桿燈;