基于修正Winkler模型的有限深度地基支承梁振动抑制

摘要

弹性地基对其支承结构的振动通常具有抑制作用，其中的土-结构相互作用效应对结构物动力学特性的影响具有非线性能量汇的典型特征。基于修正Winkler模型将有限深度弹性地基等效为非线性能量汇系统的附加质量，开展了简谐激励下弹性地基对其支承有限长梁的振动抑制效果分析和参数优化研究。采用Galerkin方法离散控制方程，应用增量谐波平衡法和弧长延拓法分析了弹性地基上简支梁的非线性动力响应。利用数值方法验证理论结果正确性，进而通过参数分析和多参数优化，揭示了有限范围地基对其支承梁动力响应的抑制效果，探明了弹性地基非线性刚度和阻尼的最佳参数范围。结果表明，通过工程技术手段将土体参数调整到最佳范围后，可实现有限长梁振幅衰减率达96%以上，且具有较宽的减振频带。

关键词

修正Winkler模型 / 有限长梁 / 非线性能量汇 / 多参数优化 / 振动抑制