基于生物力学模型人-桥竖向动力耦合作用及其振动控制研究(英文)
本文选题:人行桥 + 振动舒适度 ; 参考:《Journal of Southeast University(English Edition)》2017年02期
【摘要】:基于移动质量-弹簧-阻尼(MMSD)生物动力学模型,研究了低频轻质人行桥的竖向振动舒适度,采用不同优化模型参数的调谐质量阻尼器(TMD)对其进行振动控制.首先,采用MMSD生物力学模型模拟行人,建立考虑人-桥动力相互作用的人-桥-TMD竖向动力耦合系统的时变控制方程,利用变步长的RungeKutta-Felhberg算法对控制方程进行求解.其次,探讨行人步频与人行桥频率一致时,人行桥在人-结构动力相互作用模型和移动荷载模型下的动力响应.最后,采用TMD对人行桥进行振动控制,对比分析不同优化模型的TMD对人-桥竖向动力耦合系统的控制效果.计算结果表明:评估低频轻质人行桥竖向振动舒适度时,人-桥竖向动力相互作用不容忽视;采用TMD能够有效地减轻人-桥共振时的人行桥振动,TMD参数建议依据Warburton优化模型确定.
[Abstract]:Based on the moving mass-spring-damping (MMSD) biomechanical model, the vertical vibration comfort of low-frequency lightweight footbridge was studied. The tuned mass damper (TMD) with different optimization model parameters was used to control the vibration of the bridge. Firstly, the MMSD biomechanical model is used to simulate the pedestrian, and the time-varying control equation of the human-bridge dynamic coupling system is established. The variable step size RungeKutta-Felhberg algorithm is used to solve the control equation. Secondly, the dynamic response of footbridge under the man-structure dynamic interaction model and moving load model is discussed when the pedestrian walking frequency is the same as the pedestrian bridge frequency. Finally, TMD is used to control the vibration of the footbridge, and the control effect of the TMD with different optimization models on the vertical dynamic coupling system of the bridge is compared and analyzed. The results show that the vertical dynamic interaction between human and bridge can not be ignored when evaluating the vertical vibration comfort of low-frequency lightweight footbridge. Using TMD can effectively reduce the vibration parameters of the footbridge under the condition of man-bridge resonance. The parameters of TMD can be determined according to the Warburton optimization model.
【作者单位】: 大连理工大学建设工程学部;兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心;
【基金】:The National Natural Science Foundation of China(No.51508257,51668042,51578274) the Yangtze River Scholar and the Innovation Team of M inistry of Education(No.IRT13068) the Scientific Research Project of Gansu Higher Education(No.2015B-34)
【分类号】:U441.3
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:1895570
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