基于TMD的人行橋多振型減振控制研究
發(fā)布時間:2021-06-26 13:58
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市人口迅速增長,在某些區(qū)域人流量較大,為了緩解交通壓力,保證行人安全,修建了大量的人行橋。隨著城市的現(xiàn)代化發(fā)展,人行橋已成為城市景觀的一部分,因此誕生了許多時尚、美觀但輕質(zhì)、大跨、纖柔的人行橋,這些人行橋的頻率較低,當自振頻率接近人行走頻率范圍時,會降低橋梁的舒適度,甚至可能會發(fā)生人橋共振現(xiàn)象引發(fā)安全事故。為了解決人行橋振動過大的問題,國內(nèi)外采用的最為簡單有效的方式是在人行橋上設置調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)。本文首先介紹了TMD的參數(shù)優(yōu)化理論,然后分別以某人行拱橋和某人行懸索橋為例,設計TMD并進行減振分析,最后分析前述設計的TMD在地震作用下的減震效果。主要研究內(nèi)容如下:(1)介紹TMD的參數(shù)優(yōu)化理論。首先介紹目前應用最廣的TMD參數(shù)優(yōu)化理論,包括定點理論及擴展定點理論、STMD參數(shù)優(yōu)化理論和MTMD參數(shù)優(yōu)化理論。然后介紹多自由度主振動系統(tǒng)的模態(tài)分析。最后簡單介紹橋梁舒適度的評價方法和人行荷載模式。(2)某人行拱橋及某人行懸索橋的減振分析。首先建立有限元模型,通過特征值分析,確定需要控制的振型,設計TMD。然后在定點簡諧力作用下,分析加入TMD后人行橋的動力響應規(guī)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
倫敦千禧橋
此對于這類橋梁不僅要考慮結構的靜力性能,還要進行人群荷載作用下的振動控制,在保障行人安全的同時滿足行人過橋舒適度的要求。圖1-1 倫敦千禧橋 圖1-2 日本戶田公園人行橋我國靠近兩大地震帶,因此地震頻發(fā)。同時我國也發(fā)生過多次大地震,如唐山大地震及汶川大地震等,這些地震造成了極大的損失與傷亡[6]。橋梁在地震中也
方程形式相同,因此在此只討論外激勵力的情況,同時假定這些外激勵力具有正弦波的特征。圖2-1 不考慮主振動系統(tǒng)阻尼的 STMD 力學模型主振動系統(tǒng)和 TMD 的絕對位移可分別表示為1x 、2x ,則附加了單個 TMD 的單自由度主振動系統(tǒng)的運動方程為 1 1 2 1 2 12 2 1 2 10Mx Kx c x x k x x f t F sin ωtmx c x x k x x (2-30)外激勵力用表示為 jwtf t Fe,將主振動系統(tǒng)與 STMD 系統(tǒng)的位移分別表示為1 1jwtx X e、2 2jwtx X e,其中1X 、2X 分別為1x、2x的復數(shù)振幅,故有1 1jwtx j X e,21 1jwtx X e,2 2jwtx j X e,22 2jwtx X e
【參考文獻】:
期刊論文
[1]調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減震控制的研究發(fā)展趨勢[J]. 張國軍,張宇鑫,Billie F.Spencer. 上海師范大學學報(自然科學版). 2017(02)
[2]影響調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振效果的因素分析[J]. 朱亞光,徐培蓁,張厚建,祝令民,左斌,李青. 四川建筑科學研究. 2015(04)
[3]基于煩惱率的人行橋振動舒適度評價研究[J]. 袁愛民,吳聞秀,徐敏,程宏斌,馬麟. 水利與建筑工程學報. 2013(04)
[4]雙向水平及扭轉(zhuǎn)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器及其減震控制研究[J]. 何浩祥,葛騰飛,閆維明. 振動與沖擊. 2012(18)
[5]基于振動舒適度要求的混凝土樓板自振頻率分析[J]. 陸春華,金偉良,宋志剛. 建筑科學. 2010(07)
[6]TMD對結構地震響應控制效果的研究[J]. 秦麗,李業(yè)學,徐福衛(wèi). 世界地震工程. 2010(01)
[7]大跨度樓蓋振動舒適度研究綜述[J]. 折雄雄,陳雋. 結構工程師. 2009(06)
[8]結構振動控制中MTMD的基本特性研究[J]. 李黎,黃尚斌,張卉. 工程力學. 2000(02)
博士論文
[1]基于響應譜方法的人行橋人致振動響應研究[D]. 李紅利.湖南大學 2013
[2]人行橋人致振動特性研究[D]. 袁旭斌.同濟大學 2006
碩士論文
[1]調(diào)諧質(zhì)量阻尼器非線性特性及其控制性能分析[D]. 崔鵬.大連理工大學 2017
[2]基于不同建筑結構形式的質(zhì)量調(diào)諧阻尼器性能研究[D]. 賀輝.廣州大學 2017
[3]調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的減振研究[D]. 付杰.華僑大學 2017
[4]大跨度異形鋼箱梁人行橋的舒適性評價與振動控制[D]. 楊毅.浙江大學 2017
[5]行人荷載下大跨鋼箱梁人行橋動力響應分析與TMD減振控制[D]. 李上偉.廣州大學 2016
[6]大跨度鋼筋混凝土拱橋TMD減震研究[D]. 馬駿.蘭州交通大學 2016
[7]附加調(diào)諧質(zhì)量阻尼器結構的減震性能研究[D]. 孫健杰.江蘇科技大學 2016
[8]MTMD對鋼結構人行天橋的振動控制研究[D]. 陳廣生.南京林業(yè)大學 2015
[9]靜立人體—結構豎向相互作用研究[D]. 孫昊.南京工業(yè)大學 2015
[10]異形鋼拱人行橋通行舒適度及其控制研究[D]. 孫滬.浙江工業(yè)大學 2015
本文編號:3251472
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
倫敦千禧橋
此對于這類橋梁不僅要考慮結構的靜力性能,還要進行人群荷載作用下的振動控制,在保障行人安全的同時滿足行人過橋舒適度的要求。圖1-1 倫敦千禧橋 圖1-2 日本戶田公園人行橋我國靠近兩大地震帶,因此地震頻發(fā)。同時我國也發(fā)生過多次大地震,如唐山大地震及汶川大地震等,這些地震造成了極大的損失與傷亡[6]。橋梁在地震中也
方程形式相同,因此在此只討論外激勵力的情況,同時假定這些外激勵力具有正弦波的特征。圖2-1 不考慮主振動系統(tǒng)阻尼的 STMD 力學模型主振動系統(tǒng)和 TMD 的絕對位移可分別表示為1x 、2x ,則附加了單個 TMD 的單自由度主振動系統(tǒng)的運動方程為 1 1 2 1 2 12 2 1 2 10Mx Kx c x x k x x f t F sin ωtmx c x x k x x (2-30)外激勵力用表示為 jwtf t Fe,將主振動系統(tǒng)與 STMD 系統(tǒng)的位移分別表示為1 1jwtx X e、2 2jwtx X e,其中1X 、2X 分別為1x、2x的復數(shù)振幅,故有1 1jwtx j X e,21 1jwtx X e,2 2jwtx j X e,22 2jwtx X e
【參考文獻】:
期刊論文
[1]調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減震控制的研究發(fā)展趨勢[J]. 張國軍,張宇鑫,Billie F.Spencer. 上海師范大學學報(自然科學版). 2017(02)
[2]影響調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振效果的因素分析[J]. 朱亞光,徐培蓁,張厚建,祝令民,左斌,李青. 四川建筑科學研究. 2015(04)
[3]基于煩惱率的人行橋振動舒適度評價研究[J]. 袁愛民,吳聞秀,徐敏,程宏斌,馬麟. 水利與建筑工程學報. 2013(04)
[4]雙向水平及扭轉(zhuǎn)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器及其減震控制研究[J]. 何浩祥,葛騰飛,閆維明. 振動與沖擊. 2012(18)
[5]基于振動舒適度要求的混凝土樓板自振頻率分析[J]. 陸春華,金偉良,宋志剛. 建筑科學. 2010(07)
[6]TMD對結構地震響應控制效果的研究[J]. 秦麗,李業(yè)學,徐福衛(wèi). 世界地震工程. 2010(01)
[7]大跨度樓蓋振動舒適度研究綜述[J]. 折雄雄,陳雋. 結構工程師. 2009(06)
[8]結構振動控制中MTMD的基本特性研究[J]. 李黎,黃尚斌,張卉. 工程力學. 2000(02)
博士論文
[1]基于響應譜方法的人行橋人致振動響應研究[D]. 李紅利.湖南大學 2013
[2]人行橋人致振動特性研究[D]. 袁旭斌.同濟大學 2006
碩士論文
[1]調(diào)諧質(zhì)量阻尼器非線性特性及其控制性能分析[D]. 崔鵬.大連理工大學 2017
[2]基于不同建筑結構形式的質(zhì)量調(diào)諧阻尼器性能研究[D]. 賀輝.廣州大學 2017
[3]調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的減振研究[D]. 付杰.華僑大學 2017
[4]大跨度異形鋼箱梁人行橋的舒適性評價與振動控制[D]. 楊毅.浙江大學 2017
[5]行人荷載下大跨鋼箱梁人行橋動力響應分析與TMD減振控制[D]. 李上偉.廣州大學 2016
[6]大跨度鋼筋混凝土拱橋TMD減震研究[D]. 馬駿.蘭州交通大學 2016
[7]附加調(diào)諧質(zhì)量阻尼器結構的減震性能研究[D]. 孫健杰.江蘇科技大學 2016
[8]MTMD對鋼結構人行天橋的振動控制研究[D]. 陳廣生.南京林業(yè)大學 2015
[9]靜立人體—結構豎向相互作用研究[D]. 孫昊.南京工業(yè)大學 2015
[10]異形鋼拱人行橋通行舒適度及其控制研究[D]. 孫滬.浙江工業(yè)大學 2015
本文編號:3251472
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