基于隨機振動理論的橋梁舒適度研究
發(fā)布時間:2021-03-25 13:29
目的為了更全面地評價橋梁結(jié)構(gòu)人致振動的舒適度,完善人行橋振動評價指標(biāo).方法以隨機振動理論為基礎(chǔ),通過某人行斜拉橋的現(xiàn)場檢測和隨機振動分析,提出采用人行橋結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)最大部位的加速度均方根值作為舒適度評價指標(biāo),對比現(xiàn)行加速度峰值評價指標(biāo)和筆者提出的加速度均方根值評價指標(biāo)的異同.結(jié)果當(dāng)采用結(jié)構(gòu)響應(yīng)最大處的加速度值評價舒適度時,隨機振動理論分析值和現(xiàn)場實測值差異不大.通過安裝TMD阻尼器前后對比減振效果,對于加速度峰值,最小減振率為15.69%,最大減振率為41.78%,平均減振率為28.39%;對于加速度均方根值,平均減振率為22.37%,與峰值加速度數(shù)據(jù)結(jié)果相近.結(jié)論與加速度峰值評價指標(biāo)相比,采用加速度均方根值作為舒適度評價指標(biāo)是基于隨機振動理論,考慮了振動響應(yīng)的整個時間歷程,更加全面合理.
【文章來源】:沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,36(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
人行橋立面圖
為了驗證加速度均方根值作為振動舒適度評價指標(biāo)的合理性,分別完成無TMD和安裝TMD兩種情況.本次測試共設(shè)置4個加速度測點A、B、C、D,沿順橋向布置,加速度傳感器布置如圖2所示.本次測試直接采用不同數(shù)量的行人在橋面上進行跳躍或行走進行激勵的方法,跳躍激勵處為測點B,激勵人員需經(jīng)過定頻率訓(xùn)練,以確保能在節(jié)拍器的提示下進行定頻率的跳躍、踏步和行走.測試工況如表3所示.
第一步,實測橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率,測試結(jié)果得到本橋豎向振動的自振頻率為1.7 Hz.第二步,按表3各個測試工況對橋梁結(jié)構(gòu)進行豎向激勵,采用4個測試點的加速度傳感器采集加速度時程數(shù)據(jù).根據(jù)采樣定理,結(jié)合本橋特點,設(shè)置采樣頻率為102.4 Hz,分析頻率為51.2 Hz,振動加速度的低通濾波設(shè)置為51.2 Hz,遠遠高于被測橋梁結(jié)構(gòu)最高分析頻率2 Hz.其中9人踏步1.7 Hz工況下的選取C點為代表的測試結(jié)果,如圖3所示.由圖3可知,安裝TMD阻尼器前的橋梁結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)為1.7 Hz,其原因是由于荷載激勵頻率與橋梁結(jié)構(gòu)自振頻率相接近;安裝TMD阻尼器后橋梁結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)在1.7 Hz處有所降低,但在3.5 Hz處出現(xiàn)了較大峰值,這是由于出現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)豎向振動的二階頻率.說明安裝TMD阻力器改變了橋梁結(jié)構(gòu)的固有動力特性,使原來不敏感的某階振動頻率變得敏感起來.未安裝TMD時加速度時程在3 s處出現(xiàn)峰值,此時結(jié)構(gòu)響應(yīng)并不平穩(wěn),而后趨于平穩(wěn),但數(shù)值明顯變小;安裝TMD時加速度時程比較平穩(wěn),也比較復(fù)雜,峰值不易直接看出.
【參考文獻】:
期刊論文
[1]行人動力學(xué)參數(shù)對大跨簡支人行橋人致振動的影響分析[J]. 操禮林,呂亞兵,曹棟,李愛群. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(02)
[2]人行斜拉橋力學(xué)性能及舒適度分析[J]. 賈偉紅,張志平,蘇凡. 公路. 2019(07)
[3]考慮行人隨機性的人行橋人致橫向振動穩(wěn)定性分析[J]. 賈布裕,顏全勝,余曉琳,楊錚. 工程力學(xué). 2019(01)
[4]隨機人群行走下人行橋動力特性參數(shù)及加速度響應(yīng)[J]. 操禮林,曹棟,張志強,李愛群. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[5]單主纜懸索橋人致振動研究及減振控制[J]. 喬云強,吳桂楠. 世界橋梁. 2018(02)
[6]某鋼結(jié)構(gòu)人行橋人致側(cè)向振動及舒適度分析[J]. 馬龍寶. 中國市政工程. 2017(05)
[7]三維隨機激勵作用下斜拉索參數(shù)振動的有限元分析[J]. 李永樂,孫超,向活躍,王磊. 橋梁建設(shè). 2017(02)
[8]大跨徑人行橋人致振動舒適度分析[J]. 傅科奇,胡佐平,王成樹. 公路交通技術(shù). 2015(03)
[9]某鋼桁架人行天橋現(xiàn)場檢測與安全性評定[J]. 張?zhí)焐?楊光,王元清,張延年,高曉磊,田芃. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)
本文編號:3099767
【文章來源】:沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,36(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
人行橋立面圖
為了驗證加速度均方根值作為振動舒適度評價指標(biāo)的合理性,分別完成無TMD和安裝TMD兩種情況.本次測試共設(shè)置4個加速度測點A、B、C、D,沿順橋向布置,加速度傳感器布置如圖2所示.本次測試直接采用不同數(shù)量的行人在橋面上進行跳躍或行走進行激勵的方法,跳躍激勵處為測點B,激勵人員需經(jīng)過定頻率訓(xùn)練,以確保能在節(jié)拍器的提示下進行定頻率的跳躍、踏步和行走.測試工況如表3所示.
第一步,實測橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率,測試結(jié)果得到本橋豎向振動的自振頻率為1.7 Hz.第二步,按表3各個測試工況對橋梁結(jié)構(gòu)進行豎向激勵,采用4個測試點的加速度傳感器采集加速度時程數(shù)據(jù).根據(jù)采樣定理,結(jié)合本橋特點,設(shè)置采樣頻率為102.4 Hz,分析頻率為51.2 Hz,振動加速度的低通濾波設(shè)置為51.2 Hz,遠遠高于被測橋梁結(jié)構(gòu)最高分析頻率2 Hz.其中9人踏步1.7 Hz工況下的選取C點為代表的測試結(jié)果,如圖3所示.由圖3可知,安裝TMD阻尼器前的橋梁結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)為1.7 Hz,其原因是由于荷載激勵頻率與橋梁結(jié)構(gòu)自振頻率相接近;安裝TMD阻尼器后橋梁結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)在1.7 Hz處有所降低,但在3.5 Hz處出現(xiàn)了較大峰值,這是由于出現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)豎向振動的二階頻率.說明安裝TMD阻力器改變了橋梁結(jié)構(gòu)的固有動力特性,使原來不敏感的某階振動頻率變得敏感起來.未安裝TMD時加速度時程在3 s處出現(xiàn)峰值,此時結(jié)構(gòu)響應(yīng)并不平穩(wěn),而后趨于平穩(wěn),但數(shù)值明顯變小;安裝TMD時加速度時程比較平穩(wěn),也比較復(fù)雜,峰值不易直接看出.
【參考文獻】:
期刊論文
[1]行人動力學(xué)參數(shù)對大跨簡支人行橋人致振動的影響分析[J]. 操禮林,呂亞兵,曹棟,李愛群. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(02)
[2]人行斜拉橋力學(xué)性能及舒適度分析[J]. 賈偉紅,張志平,蘇凡. 公路. 2019(07)
[3]考慮行人隨機性的人行橋人致橫向振動穩(wěn)定性分析[J]. 賈布裕,顏全勝,余曉琳,楊錚. 工程力學(xué). 2019(01)
[4]隨機人群行走下人行橋動力特性參數(shù)及加速度響應(yīng)[J]. 操禮林,曹棟,張志強,李愛群. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[5]單主纜懸索橋人致振動研究及減振控制[J]. 喬云強,吳桂楠. 世界橋梁. 2018(02)
[6]某鋼結(jié)構(gòu)人行橋人致側(cè)向振動及舒適度分析[J]. 馬龍寶. 中國市政工程. 2017(05)
[7]三維隨機激勵作用下斜拉索參數(shù)振動的有限元分析[J]. 李永樂,孫超,向活躍,王磊. 橋梁建設(shè). 2017(02)
[8]大跨徑人行橋人致振動舒適度分析[J]. 傅科奇,胡佐平,王成樹. 公路交通技術(shù). 2015(03)
[9]某鋼桁架人行天橋現(xiàn)場檢測與安全性評定[J]. 張?zhí)焐?楊光,王元清,張延年,高曉磊,田芃. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)
本文編號:3099767
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