單斜面索拱支承曲梁人行橋人致振動控制研究
發(fā)布時間:2021-09-04 10:10
進行了一種單斜面索拱支承曲梁人行橋的人致振動控制研究。在人行橋的初始狀態(tài)及靜動力特性基礎(chǔ)上,模擬了隨機人群荷載作用下人行橋的振動響應,參數(shù)化地研究了調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)的減振作用,考慮了TMD不同質(zhì)量比、剛度、阻尼參數(shù)以及布置方式的影響。在TMD裝置安裝前后對人行橋進行實地動力測試,測試了結(jié)構(gòu)減振前后的模態(tài)特性以及在單人、多人和人群荷載工況下的振動響應,討論了TMD裝置對該類型人行橋的減振效果。結(jié)果表明:減振后結(jié)構(gòu)關(guān)鍵模態(tài)阻尼增大為減振前的4.14倍;單人步行和跑動工況下,通過設(shè)置TMD,結(jié)構(gòu)加速度峰值下降31.1%~55.9%,加速度均方根下降36.4%~52.0%;多種人群步行工況下,結(jié)構(gòu)豎向加速度峰值最大為0.41 m/s2。研究結(jié)果表明單斜面索拱支承曲梁人行橋剛度較柔,TMD對控制該類型人行橋結(jié)構(gòu)人致振動具有很好的效果。
【文章來源】:振動與沖擊. 2020,39(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
人群荷載模型中折減系數(shù)的對比
單斜面索拱支承曲梁人行橋跨越山東淄博潭溪山山頂兩山嘴之間,全橋水平跨度103 m,斜拱為拋物線形,拱高25 m,斜拱平面與水平面呈60°;曲梁類圓弧形,矢高22.4 m,橋面寬度1.8 m,橋面中心線長度125 m;全橋結(jié)構(gòu)構(gòu)件除拉索外均采用Q345鋼材,拉索等效直徑為45 mm;初始狀態(tài)下跨中橋面起拱,在恒荷載和0.5倍活荷載作用下橋面基本保持平直。效果圖及現(xiàn)場圖如圖2所示。2.2 動力特性
采用SAP2000建立三維有限元模型,模型的主梁和主拱采用梁單元模擬,斜拉索采用多段短索單元模擬。全橋有限元模型三維效果圖如圖3所示。在SAP2000中考慮恒荷載和活荷載,利用降溫方法施加索力,以此工況作為初始狀態(tài),采用Ritz向量法進行結(jié)構(gòu)動力分析,得到結(jié)構(gòu)各階模態(tài)的固有頻率、周期、模態(tài)參與質(zhì)量等動力特性。經(jīng)試算,前68階模態(tài)的豎向質(zhì)量參與系數(shù)之和達到92%,其中前8階振型動力特性如表2所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]行走人群-結(jié)構(gòu)相互作用模型研究[J]. 高延安,楊慶山. 振動與沖擊. 2016(23)
[2]鋼連橋人致振動及TMD減振效應實測與分析[J]. 王洪濤,施衛(wèi)星,韓建平,單伽锃. 振動.測試與診斷. 2016(03)
[3]人-橋豎向耦合振動計算方法[J]. 謝旭,鐘婧如,張鶴,張治成. 振動與沖擊. 2016(05)
[4]基于微型永電磁式渦流阻尼TMD的人行橋模型減振試驗研究[J]. 汪志昊,華旭剛,陳政清,王旭,王朝陽. 振動與沖擊. 2014(20)
[5]TMD對人行天橋的振動控制研究[J]. 王立彬,蘇驥,劉康安,賀星新,陳廣生. 公路工程. 2013(04)
[6]TMD減振系統(tǒng)在人行橋結(jié)構(gòu)中的應用[J]. 李曉瑋,何斌,施衛(wèi)星. 土木工程學報. 2013(S1)
[7]人行橋隨機人行荷載下的振動分析及其舒適度評價的新方法[J]. 法永生,李東,孫翠華. 振動與沖擊. 2008(01)
[8]人行橋人行激勵振動及設(shè)計方法[J]. 孫利民,閆興非. 同濟大學學報(自然科學版). 2004(08)
博士論文
[1]高鐵候車廳大跨樓蓋人致振動響應分析與減振控制研究[D]. 操禮林.東南大學 2016
本文編號:3383073
【文章來源】:振動與沖擊. 2020,39(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
人群荷載模型中折減系數(shù)的對比
單斜面索拱支承曲梁人行橋跨越山東淄博潭溪山山頂兩山嘴之間,全橋水平跨度103 m,斜拱為拋物線形,拱高25 m,斜拱平面與水平面呈60°;曲梁類圓弧形,矢高22.4 m,橋面寬度1.8 m,橋面中心線長度125 m;全橋結(jié)構(gòu)構(gòu)件除拉索外均采用Q345鋼材,拉索等效直徑為45 mm;初始狀態(tài)下跨中橋面起拱,在恒荷載和0.5倍活荷載作用下橋面基本保持平直。效果圖及現(xiàn)場圖如圖2所示。2.2 動力特性
采用SAP2000建立三維有限元模型,模型的主梁和主拱采用梁單元模擬,斜拉索采用多段短索單元模擬。全橋有限元模型三維效果圖如圖3所示。在SAP2000中考慮恒荷載和活荷載,利用降溫方法施加索力,以此工況作為初始狀態(tài),采用Ritz向量法進行結(jié)構(gòu)動力分析,得到結(jié)構(gòu)各階模態(tài)的固有頻率、周期、模態(tài)參與質(zhì)量等動力特性。經(jīng)試算,前68階模態(tài)的豎向質(zhì)量參與系數(shù)之和達到92%,其中前8階振型動力特性如表2所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]行走人群-結(jié)構(gòu)相互作用模型研究[J]. 高延安,楊慶山. 振動與沖擊. 2016(23)
[2]鋼連橋人致振動及TMD減振效應實測與分析[J]. 王洪濤,施衛(wèi)星,韓建平,單伽锃. 振動.測試與診斷. 2016(03)
[3]人-橋豎向耦合振動計算方法[J]. 謝旭,鐘婧如,張鶴,張治成. 振動與沖擊. 2016(05)
[4]基于微型永電磁式渦流阻尼TMD的人行橋模型減振試驗研究[J]. 汪志昊,華旭剛,陳政清,王旭,王朝陽. 振動與沖擊. 2014(20)
[5]TMD對人行天橋的振動控制研究[J]. 王立彬,蘇驥,劉康安,賀星新,陳廣生. 公路工程. 2013(04)
[6]TMD減振系統(tǒng)在人行橋結(jié)構(gòu)中的應用[J]. 李曉瑋,何斌,施衛(wèi)星. 土木工程學報. 2013(S1)
[7]人行橋隨機人行荷載下的振動分析及其舒適度評價的新方法[J]. 法永生,李東,孫翠華. 振動與沖擊. 2008(01)
[8]人行橋人行激勵振動及設(shè)計方法[J]. 孫利民,閆興非. 同濟大學學報(自然科學版). 2004(08)
博士論文
[1]高鐵候車廳大跨樓蓋人致振動響應分析與減振控制研究[D]. 操禮林.東南大學 2016
本文編號:3383073
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