大跨度樓蓋結構人致振動控制分析
發(fā)布時間：2020-12-12 23:15
隨著樓蓋結構跨度增大,結構振動頻率降低,與人類活動頻率范圍相近,在人致激勵荷載作用下會發(fā)生較為顯著的共振現(xiàn)象,這種振動雖然不會對結構的安全性帶來影響,但會嚴重影響人體的舒適感,使人員感到緊張或者不適,影響建筑物的正常使用要求。故展開基于人致激勵荷載下的大跨度樓蓋結構振動響應分析及樓蓋振動控制理論的研究具有非常重要的意義。為此分析了大跨度樓蓋結構人體舒適度問題,完善了多重調(diào)諧質(zhì)量阻尼器在樓蓋振動控制方面的基礎理論與優(yōu)化設計方法,并運用此方法對某張弦梁—混凝土板組合樓蓋結構進行了MTMD減振優(yōu)化設計,主要研究內(nèi)容及結論如下:(1)從控制力的角度出發(fā),研究多自由度體系下單TMD系統(tǒng)的減振機理,以此為基礎建立TMD濾波器模型,研究在隨機荷載下TMD減振控制的實現(xiàn)途徑,研究發(fā)現(xiàn)TMD對各個頻段的輸入以一定的比值進行衰減或加強,通過合理設置,TMD能夠?qū)舱耦l段的輸入有最佳的衰減作用,能將此處的外界輸入減弱一個數(shù)量級。(2)建立了MTMD—大跨度樓蓋耦合運動方程,分析了位置項在減振控制中的決策途徑,制定了MTMD參數(shù)與位置聯(lián)合優(yōu)化策略,并設計了大跨度樓蓋MTMD位置優(yōu)化方法,研究發(fā)現(xiàn)樓蓋振型幅值與...
【文章來源】：河北建筑工程學院河北省
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
某樓蓋網(wǎng)點位置
3.1 大跨度樓蓋結構建模及模態(tài)分析3.1.1 某大跨度樓蓋結構基本概況某體育館二層樓蓋為張弦梁—混凝土板組合樓蓋結構。張弦鋼梁長度 40m自西向東排列，共 13 榀，每榀之間有次梁連接。梁兩端支承在混凝土柱的變截面上，在支撐一端通過可滑動的長圓孔與鋼梁支座相連，在樓蓋形成自平衡體系前可自由滑動，待拆模后焊死。圖 3-1 和圖 3-2 分別為樓蓋結構平面圖和單榀張弦梁圖。張弦梁中鋼構件采用符合《低合金高強度結構》（GB/T 1591）的 Q345B 鋼，張弦鋼梁截面規(guī)格為 H900 450 25 50，次梁截面規(guī)格為 H450 400 10 2撐桿采用 159×6 的空心圓鋼管截面，拉索采用單根規(guī)格為 7 的擠包單護層高強度平行鋼絲束，彈性模量為 1.9 105MPa，抗拉強度為 1670MPa。混凝土樓蓋板厚 150mm，采用 C30 混凝土，每隔 150mm 布置規(guī)格為 HRB400 的通長筋。張弦梁與混凝土樓板之間利用規(guī)格為 M16 130 的抗剪栓釘連接。
b）張弦梁骨架模型圖 3-3 張弦梁有限元模型Fig.3-3 Beam string structure finite element model（5）樓蓋結構體系主要由張弦梁和混凝土樓蓋板組成，兩者通過栓釘連接，在結構的使用期間，不發(fā)生相對滑動，采用綁定約束實現(xiàn)兩者的協(xié)同變形。（6）梁兩端支承在混凝土柱的變截面上，其一端焊死，另一端在鋼梁支座區(qū)域設置滑動螺栓孔不限制其滑動，對拉索施加預應力，利用拉索兩端的張拉力平衡鋼梁因混凝土及其自重產(chǎn)生的外推力，最終形成自平衡體系，此時，將滑動一端固定焊死。為了能夠保證所建模型能夠形成自平衡體系，在建模過程中要模擬此過程。因此在拉索施加預應力之前，釋放鋼梁一端支撐的縱向自由度，待體系變形足夠形成自平衡體系時，固定其縱向自由度。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]上海天文館人致振動的TMD振動控制分析[J]. 李亞明,賈水鐘,朱華,李瑞雄. 建筑結構. 2018(03)
[2]不對稱鋼結構連廊實測及TMD減震效應分析[J]. 王棟,黃焱,李曉東,趙健. 工程抗震與加固改造. 2018(01)
[3]考慮行人-結構相互作用的懸挑鋼筋桁架樓承板振動控制研究[J]. 朱前坤,劉路路,杜永峰,陳凱. 建筑結構學報. 2018(01)
[4]人致荷載研究綜述[J]. 陳雋. 振動與沖擊. 2017(23)
[5]某異形拱人行橋通行舒適度及其控制研究[J]. 施穎,張振宇,姚君,孫滬. 浙江工業(yè)大學學報. 2017(05)
[6]TMD在鋼結構人行橋減振中的應用分析[J]. 沈昭,羅曉群,張其林. 建筑結構. 2017(S2)
[7]考慮舒適度的大跨樓蓋MTMD系統(tǒng)混合優(yōu)化設計[J]. 陳鑫,李愛群,張志強,周廣東,操禮林. 振動工程學報. 2017(05)
[8]重載運輸條件下橋梁橫向振動控制措施[J]. 董延東. 中國鐵路. 2017(09)
[9]風荷載作用下復剛度阻尼TMD減振結構優(yōu)化設計[J]. 彭凌云,康迎杰,秦麗,何浩祥. 振動與沖擊. 2015(21)
[10]TMD控制系統(tǒng)的相位及控制效果分析[J]. 劉良坤,譚平,李祥秀,張穎,周福霖. 振動與沖擊. 2015(11)
碩士論文
[1]人行荷載作用下結構的豎向振動分析與控制[D]. 涂波.武漢理工大學 2014
本文編號：2913444
【文章來源】：河北建筑工程學院河北省
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
某樓蓋網(wǎng)點位置
3.1 大跨度樓蓋結構建模及模態(tài)分析3.1.1 某大跨度樓蓋結構基本概況某體育館二層樓蓋為張弦梁—混凝土板組合樓蓋結構。張弦鋼梁長度 40m自西向東排列，共 13 榀，每榀之間有次梁連接。梁兩端支承在混凝土柱的變截面上，在支撐一端通過可滑動的長圓孔與鋼梁支座相連，在樓蓋形成自平衡體系前可自由滑動，待拆模后焊死。圖 3-1 和圖 3-2 分別為樓蓋結構平面圖和單榀張弦梁圖。張弦梁中鋼構件采用符合《低合金高強度結構》（GB/T 1591）的 Q345B 鋼，張弦鋼梁截面規(guī)格為 H900 450 25 50，次梁截面規(guī)格為 H450 400 10 2撐桿采用 159×6 的空心圓鋼管截面，拉索采用單根規(guī)格為 7 的擠包單護層高強度平行鋼絲束，彈性模量為 1.9 105MPa，抗拉強度為 1670MPa。混凝土樓蓋板厚 150mm，采用 C30 混凝土，每隔 150mm 布置規(guī)格為 HRB400 的通長筋。張弦梁與混凝土樓板之間利用規(guī)格為 M16 130 的抗剪栓釘連接。
b）張弦梁骨架模型圖 3-3 張弦梁有限元模型Fig.3-3 Beam string structure finite element model（5）樓蓋結構體系主要由張弦梁和混凝土樓蓋板組成，兩者通過栓釘連接，在結構的使用期間，不發(fā)生相對滑動，采用綁定約束實現(xiàn)兩者的協(xié)同變形。（6）梁兩端支承在混凝土柱的變截面上，其一端焊死，另一端在鋼梁支座區(qū)域設置滑動螺栓孔不限制其滑動，對拉索施加預應力，利用拉索兩端的張拉力平衡鋼梁因混凝土及其自重產(chǎn)生的外推力，最終形成自平衡體系，此時，將滑動一端固定焊死。為了能夠保證所建模型能夠形成自平衡體系，在建模過程中要模擬此過程。因此在拉索施加預應力之前，釋放鋼梁一端支撐的縱向自由度，待體系變形足夠形成自平衡體系時，固定其縱向自由度。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]上海天文館人致振動的TMD振動控制分析[J]. 李亞明,賈水鐘,朱華,李瑞雄. 建筑結構. 2018(03)
[2]不對稱鋼結構連廊實測及TMD減震效應分析[J]. 王棟,黃焱,李曉東,趙健. 工程抗震與加固改造. 2018(01)
[3]考慮行人-結構相互作用的懸挑鋼筋桁架樓承板振動控制研究[J]. 朱前坤,劉路路,杜永峰,陳凱. 建筑結構學報. 2018(01)
[4]人致荷載研究綜述[J]. 陳雋. 振動與沖擊. 2017(23)
[5]某異形拱人行橋通行舒適度及其控制研究[J]. 施穎,張振宇,姚君,孫滬. 浙江工業(yè)大學學報. 2017(05)
[6]TMD在鋼結構人行橋減振中的應用分析[J]. 沈昭,羅曉群,張其林. 建筑結構. 2017(S2)
[7]考慮舒適度的大跨樓蓋MTMD系統(tǒng)混合優(yōu)化設計[J]. 陳鑫,李愛群,張志強,周廣東,操禮林. 振動工程學報. 2017(05)
[8]重載運輸條件下橋梁橫向振動控制措施[J]. 董延東. 中國鐵路. 2017(09)
[9]風荷載作用下復剛度阻尼TMD減振結構優(yōu)化設計[J]. 彭凌云,康迎杰,秦麗,何浩祥. 振動與沖擊. 2015(21)
[10]TMD控制系統(tǒng)的相位及控制效果分析[J]. 劉良坤,譚平,李祥秀,張穎,周福霖. 振動與沖擊. 2015(11)
碩士論文
[1]人行荷載作用下結構的豎向振動分析與控制[D]. 涂波.武漢理工大學 2014
本文編號：2913444
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