单斜面索拱支承曲梁人行桥人致振动控制研究

发布时间：2021-09-04 10:10

　　进行了一种单斜面索拱支承曲梁人行桥的人致振动控制研究。在人行桥的初始状态及静动力特性基础上,模拟了随机人群荷载作用下人行桥的振动响应,参数化地研究了调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper,TMD）的减振作用,考虑了TMD不同质量比、刚度、阻尼参数以及布置方式的影响。在TMD装置安装前后对人行桥进行实地动力测试,测试了结构减振前后的模态特性以及在单人、多人和人群荷载工况下的振动响应,讨论了TMD装置对该类型人行桥的减振效果。结果表明:减振后结构关键模态阻尼增大为减振前的4.14倍;单人步行和跑动工况下,通过设置TMD,结构加速度峰值下降31.1%～55.9%,加速度均方根下降36.4%～52.0%;多种人群步行工况下,结构竖向加速度峰值最大为0.41 m/s²。研究结果表明单斜面索拱支承曲梁人行桥刚度较柔,TMD对控制该类型人行桥结构人致振动具有很好的效果。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

人群荷载模型中折减系数的对比

单斜面索拱支承曲梁人行桥跨越山东淄博潭溪山山顶两山嘴之间,全桥水平跨度103 m,斜拱为抛物线形,拱高25 m,斜拱平面与水平面呈60°;曲梁类圆弧形,矢高22.4 m,桥面宽度1.8 m,桥面中心线长度125 m;全桥结构构件除拉索外均采用Q345钢材,拉索等效直径为45 mm;初始状态下跨中桥面起拱,在恒荷载和0.5倍活荷载作用下桥面基本保持平直。效果图及现场图如图2所示。2.2 动力特性

采用SAP2000建立三维有限元模型,模型的主梁和主拱采用梁单元模拟,斜拉索采用多段短索单元模拟。全桥有限元模型三维效果图如图3所示。在SAP2000中考虑恒荷载和活荷载,利用降温方法施加索力,以此工况作为初始状态,采用Ritz向量法进行结构动力分析,得到结构各阶模态的固有频率、周期、模态参与质量等动力特性。经试算,前68阶模态的竖向质量参与系数之和达到92%,其中前8阶振型动力特性如表2所示。

【参考文献】：
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博士论文
[1]高铁候车厅大跨楼盖人致振动响应分析与减振控制研究[D]. 操礼林.东南大学 2016



本文编号：3383073