斜拉索是斜拉桥的主要受力构件之一,具有刚度小、质量小、低阻尼等特性,使其在外部激励作用下易发生大幅振动,这极大地降低了斜拉桥的安全性和耐久性。阻尼器能有效减小和抑制外部激励引起的斜拉索振动,然而传统的调谐质量阻尼器存在频带窄等不足。本文提出一种新型阻尼器——悬臂式单面碰撞调谐质量阻尼器(Single-side Pounding Tuned Mass Damper,SS-PTMD),并对其在单自由度结构和斜拉索减振性能开展了仿真及试验研究。本文来源于国家重点基础研究发展计划(973计划)(编号:2015CB057702)、国家自然科学基金项目(编号:51378203)。本文主要研究内容包括:(1)介绍了国内外针对斜拉索振动控制策略、研究背景及概况,并论述了国内外对于碰撞阻尼器与碰撞调谐质量阻尼器研究概况,明确了论文的研究内容与研究意义。(2)论述了几种经典的碰撞力模型及HDR高耗能材料的特点,对悬臂式SS-PTMD中不同质量块及不同释放距离下开展了碰撞试验,并识别出了模型中的参数。(3)建立了单自由度结构-SS-PTMD系统运动方程,SS-PTMD分别采用两种不同的质量比和SS-PTMD分别取不同的失谐比对结构在自由振动下的减振性能进行了仿真分析及试验研究。(4)采用Galerkin法,建立斜拉索与SS-PTMD耦合系统运动方程,并选取了合适的振型函数及模态阶次。SS-PTMD分别采用两种不同质量比在调谐、失谐状态下对斜拉索前3阶自由振动单模态减振效果和SS-PTMD不同频率与加装位置对斜拉索前3阶自由振动多模态减振性能开展了仿真分析。(5)选取洞庭湖大桥A10号索开展现场减振试验,分析了SS-PTMD两种不同的质量比对斜拉索前3阶自由振动的减振效果。