基于TMD的人行桥多振型减振控制研究
发布时间：2021-06-26 13:58
随着社会经济的发展,城市人口迅速增长,在某些区域人流量较大,为了缓解交通压力,保证行人安全,修建了大量的人行桥。随着城市的现代化发展,人行桥已成为城市景观的一部分,因此诞生了许多时尚、美观但轻质、大跨、纤柔的人行桥,这些人行桥的频率较低,当自振频率接近人行走频率范围时,会降低桥梁的舒适度,甚至可能会发生人桥共振现象引发安全事故。为了解决人行桥振动过大的问题,国内外采用的最为简单有效的方式是在人行桥上设置调谐质量阻尼器（TMD）。本文首先介绍了TMD的参数优化理论,然后分别以某人行拱桥和某人行悬索桥为例,设计TMD并进行减振分析,最后分析前述设计的TMD在地震作用下的减震效果。主要研究内容如下:（1）介绍TMD的参数优化理论。首先介绍目前应用最广的TMD参数优化理论,包括定点理论及扩展定点理论、STMD参数优化理论和MTMD参数优化理论。然后介绍多自由度主振动系统的模态分析。最后简单介绍桥梁舒适度的评价方法和人行荷载模式。（2）某人行拱桥及某人行悬索桥的减振分析。首先建立有限元模型,通过特征值分析,确定需要控制的振型,设计TMD。然后在定点简谐力作用下,分析加入TMD后人行桥的动力响应规...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
伦敦千禧桥
此对于这类桥梁不仅要考虑结构的静力性能，还要进行人群荷载作用下的振动控制，在保障行人安全的同时满足行人过桥舒适度的要求。图1-1 伦敦千禧桥 图1-2 日本户田公园人行桥我国靠近两大地震带，因此地震频发。同时我国也发生过多次大地震，如唐山大地震及汶川大地震等，这些地震造成了极大的损失与伤亡[6]。桥梁在地震中也
方程形式相同，因此在此只讨论外激励力的情况，同时假定这些外激励力具有正弦波的特征。图2-1 不考虑主振动系统阻尼的 STMD 力学模型主振动系统和 TMD 的绝对位移可分别表示为1x 、2x ，则附加了单个 TMD 的单自由度主振动系统的运动方程为 1 1 2 1 2 12 2 1 2 10Mx Kx c x x k x x f t F sin ωtmx c x x k x x （2-30）外激励力用表示为 jwtf t Fe，将主振动系统与 STMD 系统的位移分别表示为1 1jwtx X e、2 2jwtx X e，其中1X 、2X 分别为1x、2x的复数振幅，故有1 1jwtx j X e，21 1jwtx X e，2 2jwtx j X e，22 2jwtx X e
【参考文献】：
期刊论文
[1]调谐质量阻尼器减震控制的研究发展趋势[J]. 张国军,张宇鑫,Billie F.Spencer. 上海师范大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]影响调谐质量阻尼器减振效果的因素分析[J]. 朱亚光,徐培蓁,张厚建,祝令民,左斌,李青. 四川建筑科学研究. 2015(04)
[3]基于烦恼率的人行桥振动舒适度评价研究[J]. 袁爱民,吴闻秀,徐敏,程宏斌,马麟. 水利与建筑工程学报. 2013(04)
[4]双向水平及扭转调谐质量阻尼器及其减震控制研究[J]. 何浩祥,葛腾飞,闫维明. 振动与冲击. 2012(18)
[5]基于振动舒适度要求的混凝土楼板自振频率分析[J]. 陆春华,金伟良,宋志刚. 建筑科学. 2010(07)
[6]TMD对结构地震响应控制效果的研究[J]. 秦丽,李业学,徐福卫. 世界地震工程. 2010(01)
[7]大跨度楼盖振动舒适度研究综述[J]. 折雄雄,陈隽. 结构工程师. 2009(06)
[8]结构振动控制中MTMD的基本特性研究[J]. 李黎,黄尚斌,张卉. 工程力学. 2000(02)
博士论文
[1]基于响应谱方法的人行桥人致振动响应研究[D]. 李红利.湖南大学 2013
[2]人行桥人致振动特性研究[D]. 袁旭斌.同济大学 2006
硕士论文
[1]调谐质量阻尼器非线性特性及其控制性能分析[D]. 崔鹏.大连理工大学 2017
[2]基于不同建筑结构形式的质量调谐阻尼器性能研究[D]. 贺辉.广州大学 2017
[3]调谐质量阻尼器的减振研究[D]. 付杰.华侨大学 2017
[4]大跨度异形钢箱梁人行桥的舒适性评价与振动控制[D]. 杨毅.浙江大学 2017
[5]行人荷载下大跨钢箱梁人行桥动力响应分析与TMD减振控制[D]. 李上伟.广州大学 2016
[6]大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究[D]. 马骏.兰州交通大学 2016
[7]附加调谐质量阻尼器结构的减震性能研究[D]. 孙健杰.江苏科技大学 2016
[8]MTMD对钢结构人行天桥的振动控制研究[D]. 陈广生.南京林业大学 2015
[9]静立人体—结构竖向相互作用研究[D]. 孙昊.南京工业大学 2015
[10]异形钢拱人行桥通行舒适度及其控制研究[D]. 孙沪.浙江工业大学 2015
本文编号：3251472
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
伦敦千禧桥
此对于这类桥梁不仅要考虑结构的静力性能，还要进行人群荷载作用下的振动控制，在保障行人安全的同时满足行人过桥舒适度的要求。图1-1 伦敦千禧桥 图1-2 日本户田公园人行桥我国靠近两大地震带，因此地震频发。同时我国也发生过多次大地震，如唐山大地震及汶川大地震等，这些地震造成了极大的损失与伤亡[6]。桥梁在地震中也
方程形式相同，因此在此只讨论外激励力的情况，同时假定这些外激励力具有正弦波的特征。图2-1 不考虑主振动系统阻尼的 STMD 力学模型主振动系统和 TMD 的绝对位移可分别表示为1x 、2x ，则附加了单个 TMD 的单自由度主振动系统的运动方程为 1 1 2 1 2 12 2 1 2 10Mx Kx c x x k x x f t F sin ωtmx c x x k x x （2-30）外激励力用表示为 jwtf t Fe，将主振动系统与 STMD 系统的位移分别表示为1 1jwtx X e、2 2jwtx X e，其中1X 、2X 分别为1x、2x的复数振幅，故有1 1jwtx j X e，21 1jwtx X e，2 2jwtx j X e，22 2jwtx X e
【参考文献】：
期刊论文
[1]调谐质量阻尼器减震控制的研究发展趋势[J]. 张国军,张宇鑫,Billie F.Spencer. 上海师范大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]影响调谐质量阻尼器减振效果的因素分析[J]. 朱亚光,徐培蓁,张厚建,祝令民,左斌,李青. 四川建筑科学研究. 2015(04)
[3]基于烦恼率的人行桥振动舒适度评价研究[J]. 袁爱民,吴闻秀,徐敏,程宏斌,马麟. 水利与建筑工程学报. 2013(04)
[4]双向水平及扭转调谐质量阻尼器及其减震控制研究[J]. 何浩祥,葛腾飞,闫维明. 振动与冲击. 2012(18)
[5]基于振动舒适度要求的混凝土楼板自振频率分析[J]. 陆春华,金伟良,宋志刚. 建筑科学. 2010(07)
[6]TMD对结构地震响应控制效果的研究[J]. 秦丽,李业学,徐福卫. 世界地震工程. 2010(01)
[7]大跨度楼盖振动舒适度研究综述[J]. 折雄雄,陈隽. 结构工程师. 2009(06)
[8]结构振动控制中MTMD的基本特性研究[J]. 李黎,黄尚斌,张卉. 工程力学. 2000(02)
博士论文
[1]基于响应谱方法的人行桥人致振动响应研究[D]. 李红利.湖南大学 2013
[2]人行桥人致振动特性研究[D]. 袁旭斌.同济大学 2006
硕士论文
[1]调谐质量阻尼器非线性特性及其控制性能分析[D]. 崔鹏.大连理工大学 2017
[2]基于不同建筑结构形式的质量调谐阻尼器性能研究[D]. 贺辉.广州大学 2017
[3]调谐质量阻尼器的减振研究[D]. 付杰.华侨大学 2017
[4]大跨度异形钢箱梁人行桥的舒适性评价与振动控制[D]. 杨毅.浙江大学 2017
[5]行人荷载下大跨钢箱梁人行桥动力响应分析与TMD减振控制[D]. 李上伟.广州大学 2016
[6]大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究[D]. 马骏.兰州交通大学 2016
[7]附加调谐质量阻尼器结构的减震性能研究[D]. 孙健杰.江苏科技大学 2016
[8]MTMD对钢结构人行天桥的振动控制研究[D]. 陈广生.南京林业大学 2015
[9]静立人体—结构竖向相互作用研究[D]. 孙昊.南京工业大学 2015
[10]异形钢拱人行桥通行舒适度及其控制研究[D]. 孙沪.浙江工业大学 2015
本文编号：3251472
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