홍콩–주하이–마카오 다리 심해 비항행성 교량의 진동 유도 진동 저감을 위한 조율된 질량 감쇠기(TMD)의 매개변수 설계

본 연구는 긴 경간 교량의 소용돌이 유도 진동(VIV) 저감을 위한 조율된 질량 감쇠기(TMD)의 매개변수 설계를 조사하며, 여기에는 소용돌이 유도 힘 모델의 선택과 강건성 문제가 포함됩니다. 풍동 실험을 통해 얻은 교량의 비판 감쇠 비가 VIV 저감을 위한 TMD의 제어 목표로 사용됩니다. 경험적 선형 및 비선형 모델을 기반으로 한 TMD의 두 가지 최적 설계 매개변수와 TMD에 의해 기여하는 동등한 감쇠 비가 논의되고 비교됩니다. 시스템 오류에 대한 동등한 감쇠 비 곡선의 평탄성을 사용하여 TMD의 강건성을 정량화하며 이에 따라 평탄성을 기반으로 TMD의 최적 감쇠 비에 대한 간소화된 공식을 제시합니다. 홍콩–주하이–마카오 다리(HZMB) 심해 비항행성 교량의 VIV 저감을 사용하여 TMD의 매개변수 설계를 설명합니다. 결과는 경험적 선형 모델이 경험적 비선형 모델에 비해 TMD의 보수적인 제어 평가와 큰 감쇠 비를 제공하며, 이러한 차이는 VIV 저감에서의 서로 다른 제어 주파수에서 비롯된 것임을 보여줍니다. 평탄성은 TMD의 잘못 조율된 현상의 결과를 정량화하고 발생 가능성을 고려할 수 있습니다. 제안된 간소화된 공식은 교량의 VIV 저감에서 TMD의 감쇠 비 선택의 어려움을 피하게 됩니다. HZMB 심해 비항행성 교량의 TMD의 주파수 비와 감쇠 비는 주어진 질량 비율 0.36%에서 각각 0.996%와 5.57%로 초기 설정됩니다. 피로 시험 결과는 제조된 TMD가 HZMB의 VIV 저감에 대한 충분한 성능 안정성을 가지고 있음을 보여줍니다.