近年來,隨著旅游產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展以及人們對結(jié)構(gòu)審美的提高,越來越多的具有輕質(zhì)、大跨度、低阻尼的鋼-玻璃組合人行結(jié)構(gòu)大量涌現(xiàn)。如張家界玻璃人行橋、臨夏大墩峽玻璃人行橋、河北白石山玻璃棧道、上海環(huán)球金融中心觀光廳等;此類結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、低頻、弱阻尼的特性,其動力特性更易受環(huán)境因素和運(yùn)營狀態(tài)的影響,如溫度、濕度、靜態(tài)人群附加質(zhì)量、動態(tài)行人步行頻率等。同時(shí),人作為人行橋上的主要荷載形式以及引發(fā)人致振動的主要因素,其自身具有復(fù)雜生物系統(tǒng)這一重要特性,在與結(jié)構(gòu)發(fā)生相互作用時(shí)會形成人-結(jié)構(gòu)耦合動力系統(tǒng),包括靜態(tài)人群-結(jié)構(gòu)耦合動力系統(tǒng)和行人-結(jié)構(gòu)耦合動力系統(tǒng),其會對結(jié)構(gòu)動力特性產(chǎn)生不同程度的影響,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)計(jì)算誤差較大。模態(tài)參數(shù)作為橋梁振動控制、狀態(tài)檢測、健康評估以及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動特性分析等研究和應(yīng)用中最常用的動力學(xué)參數(shù)。同時(shí)模態(tài)分析也可以評價(jià)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動態(tài)特性。不準(zhǔn)確的模態(tài)參數(shù)在損傷識別和模型修正時(shí)將會帶來很大的誤差,甚至是錯(cuò)誤,因此模態(tài)參數(shù)中的非結(jié)構(gòu)因素必須予以剔除。此外,在人群荷載作用下,因行人步頻與人行橋基頻接近而易導(dǎo)致共振,造成人行橋振動過大的問題,當(dāng)振動超出一定范圍時(shí),會對人行橋構(gòu)件...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
        1.1.1 課題的研究背景
        1.1.2 課題的研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人致振動的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 人群-結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)動力特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 疲勞應(yīng)力譜的獲取的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 橋梁疲勞性能及壽命評估的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的研究內(nèi)容
第2章 鋼-玻璃組合人行結(jié)構(gòu)模型制作與模態(tài)分析
    2.1 引言
    2.2 鋼-玻璃組合人行結(jié)構(gòu)模型制作
        2.2.1 橋面制作
        2.2.2 支座制作
        2.2.3 邊界條件
    2.3 鋼-玻璃組合人行結(jié)構(gòu)有限元分析
        2.3.1 ANSYS有限元單元類型及模型參數(shù)選取
        2.3.2 模態(tài)分析
    2.4 鋼-玻璃組合人行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析
        2.4.1 試驗(yàn)儀器
        2.4.2 環(huán)境激勵(lì)下結(jié)構(gòu)模態(tài)測試
    2.5 理論與試驗(yàn)?zāi)B(tài)參數(shù)對比
    2.6 本章小結(jié)
第3章 溫度對鋼-玻璃組合人行結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的影響研究
    3.1 引言
    3.2 溫度對模態(tài)頻率影響的機(jī)理分析
    3.3 試驗(yàn)儀器
    3.4 測試工況
    3.5 試驗(yàn)結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第4章 靜態(tài)人群-結(jié)構(gòu)相互作用人行橋模態(tài)參數(shù)研究
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)裝置與儀器
    4.3 附加質(zhì)量對結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的影響
        4.3.1 機(jī)理分析
        4.3.2 測試工況
        4.3.3 測試結(jié)果
    4.4 靜態(tài)人群作用下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)測試
    4.5 試驗(yàn)測試結(jié)果
        4.5.1 相同位置、不同人數(shù)下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)變化
        4.5.2 相同人數(shù)、不同人位置下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)變化
        4.5.3 相同位置、不同姿勢下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)變化
        4.5.4 相同人數(shù),均布、集中荷載作用下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)變化
    4.6 本章小結(jié)
第5章 行人-結(jié)構(gòu)豎向動力耦合效應(yīng)的試驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 耦合效應(yīng)對結(jié)構(gòu)動力參數(shù)影響
        5.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
        5.2.2 環(huán)境激勵(lì)下結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)測試結(jié)果
        5.2.3 系統(tǒng)瞬時(shí)動力特性驗(yàn)證
        5.2.4 試驗(yàn)工況
        5.2.5 試驗(yàn)結(jié)果
    5.3 耦合效應(yīng)對行人荷載動載因子影響
        5.3.1 試驗(yàn)設(shè)備
        5.3.2 藍(lán)牙傳感器測試精度檢驗(yàn):正弦波
        5.3.3 試驗(yàn)工況
        5.3.4 試驗(yàn)結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 TMD對人行橋人致疲勞壽命的影響研究
    6.1 引言
    6.2 疲勞應(yīng)變測試
        6.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
        6.2.2 試驗(yàn)方案
        6.2.3 應(yīng)變時(shí)程分析
    6.3 疲勞應(yīng)力幅值分析
        6.3.1 雨流計(jì)數(shù)法
        6.3.2 試測疲勞應(yīng)力幅值
    6.4 基于BS5400規(guī)范的疲勞壽命預(yù)估
        6.4.1 等效應(yīng)力幅值計(jì)算
        6.4.2 不同失效概率下疲勞壽命計(jì)算
    6.5 TMD作用下結(jié)構(gòu)疲勞壽命評估
        6.5.1 TMD減振系統(tǒng)介紹
        6.5.2 試驗(yàn)方案
        6.5.3 響應(yīng)分析
        6.5.4 疲勞壽命預(yù)估
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄B 攻讀學(xué)位期間所參與的項(xiàng)目基金及項(xiàng)目



本文編號：3774908