本文關(guān)鍵詞：基于MTMD的下承式拱梁組合體系減振優(yōu)化研究

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【摘要】：隨著城市的發(fā)展,城市中主要干道變得越來越寬,因此為了保障行人的安全以及交通順暢,越來越多的人行橋被修建。人行橋具有輕質(zhì)、輕柔、阻尼小和低頻的特點,故人行橋的前幾階頻率往往處于行人行走的頻率范圍之內(nèi),因此容易引起橋梁的共振。英國倫敦的千禧橋、我國武漢大橋和法國Passerelle Solferino橋就是其中典型的例子,它們都是由于人行走的一致性引起了橋梁振動,從而無法滿足行人舒適度要求。為了能夠減小橋梁振動,目前國內(nèi)外使用最多手段就是安裝調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(簡稱TMD),本文首先對TMD進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化,然后對減振效果進(jìn)行深入的分析,最后以某下承式簡支系桿拱橋為例,進(jìn)行TMD設(shè)計。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先總結(jié)了STMD的研究現(xiàn)狀和最優(yōu)參數(shù)公式。針對MTMD,為了提供多樣的施工工藝,經(jīng)過公式推導(dǎo),提出了三種MTMD模型(MTMD-1~MTMD-3)。并基于遺傳算法,分別在主結(jié)構(gòu)阻尼比ζ=0、0.02、0.05三種情況下,對MTMD-1~MTMD-3三種模型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,擬合了最優(yōu)參數(shù)的公式。為以后的設(shè)計提供指導(dǎo)性意見。并在最優(yōu)參數(shù)的基礎(chǔ)上,分析了MTMD-1~MTMD-3的魯棒性與減振效果的差別。然后在最優(yōu)參數(shù)的基礎(chǔ)上,分別從相對位移、單因素參數(shù)變化、多因素參數(shù)變化三個方面對MTMD-1~MTMD-3三種模型以及N-MTMD做了進(jìn)一步的分析。并考慮到TMD安裝位置的不同,故根據(jù)經(jīng)典理論對分布式TMD公式進(jìn)行了推導(dǎo)。最后以某下承式人行拱橋為例進(jìn)行了TMD的設(shè)計,總結(jié)了國內(nèi)外人行荷載的不同加載模式,選用了三種荷載模式(Load-1~Load-2),經(jīng)過對比選用產(chǎn)生最不利響應(yīng)的荷載模式。并分別對該橋施加了STMD與4-MTMD,分析STMD與4-MTMD在減振效果的差別,并對比了4-MTMD-1~4-MTMD-3中各TMD位移之和的差別。
【關(guān)鍵詞】：MTMD 參數(shù)優(yōu)化 下承式拱梁組合體系 動力放大系數(shù) 數(shù)值擬合
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441.3;U448.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 國內(nèi)外規(guī)范的對比9-10
• 1.2.2 國內(nèi)外研究成果10-12
• 1.2.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡析12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 基于遺傳算法的MTMD參數(shù)優(yōu)化15-40
• 2.1 引言15
• 2.2 遺傳算法15-16
• 2.2.1 遺傳算法的特點15
• 2.2.2 遺傳算法的優(yōu)點15-16
• 2.2.3 遺傳算法的基本操作16
• 2.3 TMD參數(shù)優(yōu)化16-23
• 2.3.1 TMD設(shè)計理論16-17
• 2.3.2 擴展定點理論與頻率傳遞函數(shù)17-20
• 2.3.3 不考慮主結(jié)構(gòu)阻尼的STMD參數(shù)優(yōu)化20-22
• 2.3.4 考慮主結(jié)構(gòu)阻尼的STMD參數(shù)優(yōu)化22-23
• 2.4 MTMD參數(shù)優(yōu)化23-37
• 2.4.1 MTMD設(shè)計理論23-25
• 2.4.2 三種模型25-27
• 2.4.3 基于遺傳算法的MTMD參數(shù)優(yōu)化27-35
• 2.4.4 三種模型對比35-37
• 2.5 多自由度主結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化37-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第3章 STMD與MTMD減振效果的敏感性分析40-56
• 3.1 引言40
• 3.2 STMD與MTMD減振效果對比40-42
• 3.3 STMD與MTMD相對位移對比42-46
• 3.3.1 STMD相對位移放大系數(shù)42-43
• 3.3.2 MTMD相對位移放大系數(shù)43-44
• 3.3.3 STMD與MTMD相對位移對比44-46
• 3.4 單因素變化對減振效果的影響46-51
• 3.4.1 主結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的影響46-50
• 3.4.2 TMD參數(shù)變化的影響50-51
• 3.5 多因素變化對減振效果的影響51-53
• 3.6 分布式TMD參數(shù)優(yōu)化53-54
• 3.7 本章小結(jié)54-56
• 第4章 STMD與MTMD在人行拱橋上的減振分析56-74
• 4.1 引言56
• 4.2 人行拱橋模型及動力特性分析56-59
• 4.2.1 有限元模型建立56-57
• 4.2.2 振型頻率的提取57-58
• 4.2.3 廣義質(zhì)量58-59
• 4.3 人行荷載模式選取59-64
• 4.3.1 人行荷載的特點59-60
• 4.3.2 人行荷載模式60-64
• 4.4 橋梁舒適度的評價64-65
• 4.5 STMD與MTMD減振效果分析65-72
• 4.5.1 STMD減振效果分析65-67
• 4.5.2 MTMD減振效果分析67-71
• 4.5.3 STMD與MTMD減振效果對比71-72
• 4.6 質(zhì)量塊位移72
• 4.7 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 致謝81

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本文編號：889719