人行桥调谐质量阻尼器设计

通过对某人行桥其人致振动响应最大加速度进行分析,进而针对结构第1阶模态进行TMD减振设计,对比分析了人行桥在相同人行荷载作用下安装TMD系统前后的振动响应,验证了TMD减振系统在人行桥结构上良好的减振作用。在此基础上,进行了被控结构-STMD系统鲁棒性分析。研究结果显示,由于人行桥结构的动力反应主要由第1阶模态控制,而且基本不存在重频率或者频率接近的情况,使用STMD即可达到较好的减振效果;质量比越大,鲁棒性越好,但一味增大质量比将降低效率和经济性。     

TMD在钢结构人行桥减振中的应用分析

钢结构人行桥在行人荷载作用下易产生过大振动而不满足舒适度要求,因此需要采取措施来控制振动。本文通过对各国人行荷载规范进行对比及选取,考虑人桥耦合作用,对某人行桥结构进行行人荷载下的结构动力特性分析,对比了添加TMD前后结构的加速度响应,表明TMD系统减振效果显著。同时根据TMD原理,对TMD的质量比、阻尼系数等参数作用进行分析,可为类似工程提供参考。     

浅谈大跨度人行桥舒适度评估与减振设计

随着城市综合体和城市交通的发展,钢结构人行桥广泛应用在地铁与城市快速路周围。钢结构人行桥趋向轻柔、大跨、低阻尼,在综合环境外部激励作用下可能会引起人行桥的过大振动,主要是桥上人行荷载引起的人行桥振动以及桥下车辆和地铁通过产生的地面振动引起的人行桥振动。不合适的振动会影响桥上行人的舒适度以及结构安全,需要结合人行桥的动力特性进行针对性的分析和减振设计。本文以上海某大跨度钢结构人行桥为例,建立舒适度评价标准,对人行荷载以及桥下车辆和地铁通过产生的地面振动引起的人行桥振动进行舒适度评估,进行相应的减振设计。结果表明,针对人行荷载采取的TMD减振措施以及针对地铁和车辆交通采取的桩-桥墩共同减振措施均可以满足本工程的舒适度设计要求。     

人致激励下悬挑楼板结构的振动舒适度控制研究

大跨度悬挑楼板结构在人行激励作用下,会产生竖向振动.过大的振动不仅会引起舒适度问题,还可能引发结构的安全问题.文章以某悬挑观景平台作为研究对象,采用Midas Gen软件对该观景平台进行了人行激励下的结构动力特性分析,对比分析了安装TMD前后结构的加速度响应,结果表明TMD系统减振效果显著.同时根据TMD原理,对TMD频率比和阻尼比参数所起到的减振效果进行分析比较,可为类似工程提供参考.     

电涡流TMD在某连桥减振中的应用研究

钢结构连桥在人行荷载作用下可能会产生较大的振动。这不但会造成行人的舒适度问题,过大的振动还可能引起结构的破坏。TMD常被用于连桥的竖向振动控制中。电涡流TMD利用电涡流阻尼机制代替传统的油阻尼器,能够提高TMD振动控制的鲁棒性,延长TMD的使用寿命。本文采用电涡流TMD对某钢结构连桥进行人致振动响应分析,对比其在相同人行荷载作用下,加设电涡流TMD前后的振动响应,并介绍了电涡流阻尼的设计步骤。结果表明,加设电涡流TMD后,连桥的加速度响应明显减小,能够满足规范的舒适度要求。该连桥结构电涡流TMD减振系统的分析与设计可为类似工程的减振设计提供参考。     

某大跨度登机桥人致振动减振研究

针对某钢结构登机桥的人致振动减振控制,采用结构减振控制理论,选取调频质量阻尼器(TMD)对结构进行人群荷载作用下的振动控制与舒适度设计。采用有限元分析软件MIDAS/Gen建立结构三维分析模型,对多种人群荷载工况输入下减振前后楼盖结构的动力响应进行时程分析;对大跨度楼盖动力特性与安装TMD前后的人群荷载下最大加速度响应进行现场振动测试,对减振前后结构的实测加速度响应进行对比分析。结果表明,采用TMD减振方案并根据实测结构动力特性调整其刚度可以使结构满足人群荷载作用下的舒适度要求,TMD起到了良好的减振效果。     

人行激励下某连廊的TMD减振控制与分析北大核心

连廊作为连接两幢或几幢建筑之间的走廊,一般其竖向自振频率接近于人行走频率或者跑步频率,容易产生共振,而产生舒适度问题,因此必要时需要采用有效的减振措施来控制连廊结构的振动。采用调谐质量阻尼器(TMD)对一钢连廊实际工程进行减振控制设计,通过时程分析方法模拟随机人行荷载激励,分为步行荷载工况和跑步荷载工况对其进行人致振动分析。对比分析了钢连廊结构在相同人行激励下加设TMD前后的振动响应。结果表明,安装TMD后钢连廊的最大加速度幅值明显减小,满足舒适度要求。TMD是钢连廊竖向舒适度控制的一种有效手段,可为以后类似工程的减振设计提供参考。     

人行激励下某连廊的TMD减振控制与分析

连廊作为连接两幢或几幢建筑之间的走廊,一般其竖向自振频率接近于人行走频率或者跑步频率,容易产生共振,而产生舒适度问题,因此必要时需要采用有效的减振措施来控制连廊结构的振动。采用调谐质量阻尼器(TMD)对一钢连廊实际工程进行减振控制设计,通过时程分析方法模拟随机人行荷载激励,分为步行荷载工况和跑步荷载工况对其进行人致振动分析。对比分析了钢连廊结构在相同人行激励下加设TMD前后的振动响应。结果表明,安装TMD后钢连廊的最大加速度幅值明显减小,满足舒适度要求。TMD是钢连廊竖向舒适度控制的一种有效手段,可为以后类似工程的减振设计提供参考。     

TMD减振系统在楼盖结构中的应用

简要介绍了TMD减振系统的减震机理及在实际楼盖结构中的应用。楼盖结构在超过一定跨度以后,当第一阶频率接近人行走的频率时,容易产生共振,引起过大的振动容易使行人产生对于振动的不舒适感,因此需要采取有效的振动措施来控制较轻柔楼盖系统的振动强度。以某实际工程为研究对象,通过设置TMD减振系统,并对比分析楼盖结构在不同工况人行荷载作用下安装TMD系统前后的振动响应,验证了TMD减振系统应用在楼盖结构上有良好的减振效果,加设TMD减振系统后能满足人对于振动舒适度的要求。楼盖结构TMD减振系统的应用可为类似工程的减振设计提供参考。     

TMD减振系统在大跨人行桥中的应用

大跨钢结构人行桥在人行荷载作用下容易产生过大的振动使行人产生不舒适感,而采用具有减振效果明显、施工简单等优点的调频质量阻尼器进行减振则是一种切实可行的方法。因此,以国内某大跨钢结构人行桥为研究对象,阐述了在步行荷载作用下的桥梁动力设计及减振设计方法。该桥的TMD减振系统的应用可为类似工程的减振设计提供参考。     

某文化中心综合体空中连廊TMD减振控制分析

以某文化中心综合体工程为背景,采用TMD进行结构在不同行人荷载模式作用下的减振控制。利用软件MIDAS Gen建立了其有限元模型。在结构空中连廊上采用多点TMD减振控制系统并针对不同工况计算分析了其减振控制效果。分析表明,当空中连廊基频接近人行频率时,TMD可以减小结构的振动加速度,改善结构的振动舒适度。     

吴淞江大桥车辆激励对人非桥行人舒适性的影响研究

吴淞江大桥的附属人非桥通过悬吊杆悬挂在主线车行桥下,车辆通过所引起的振动效应会造成人非桥的振动,从而可能会影响行人舒适性。建立全桥的三维空间有限元模型对结构的动力特性进行分析,采用分离迭代法编制车—桥耦合振动空间分析程序,考虑设计车辆、随机车流以及不同车速和路面粗糙度,求解吴淞江大桥在车辆激励下的振动响应,以车致振动下结构所产生的最大加速度来评估人非桥的行人舒适性。通过分析得出,吴淞江大桥在车辆激励下,人非桥的行人舒适性满足要求,且舒适度等级较高。     

TMD减小人行天桥人致振动的研究

本文通过对一大跨钢结构人行天桥进行减振设计,表明采用STMD和MTMD都能有效地减少人行天桥的共振响应;而后分析了安装TMD后人行天桥的动力特性变化,指出设计时要特别注意安装TMD后在行人的行走频率范围内可能引起的新的共振。     

基于TMD减振技术的景观桥人致振动控制研究

人行桥的舒适度现已成为景观类桥梁设计的一个重要指标。本文以国内某景区内的人行景观桥工程为例,采用Midas civil有限元分析软件建立三维有限元模型,分析了该桥的结构动力特性及人致振动响应。人致振动加速度时程响应结果表明该桥的舒适度未能满足设计和规范的要求。因此,提出了采用电涡流调谐质量阻尼器(TMD)的减振设计方案,并通过实际工程中评估了减振效果,证实方案的可行性     

人群荷载作用下斜箱梁桥振动试验分析

通过对三跨预应力连续斜箱梁桥在人群荷载作用下的振动问题进行实桥测试和理论分析,测定其动态特性及在跑动的人群荷载作用下的动态响应,了解了该桥在动荷载作用下的实际工作状态,从而判断该桥整体结构的安全承载能力和使用条件。     

行人-结构竖向动力耦合效应试验研究

对于轻质大跨度钢桥结构,行人-结构之间的相互作用会使结构动力特性和行人荷载特性发生改变。为此,针对行人-结构竖向动力耦合效应对结构动力参数和行人荷载动载因子的影响进行试验研究。通过测试行人在8种不同步行频率下行走时结构的动力响应,得到60人次554组有效加速度响应时程,进行运行模态分析;利用无线六轴蓝牙加速度传感器,分别在刚性地面和柔性桥面上开展了3种不同步行频率下行走激励的动力特性试验,得到了60人次1200条有效加速度时程,并对其进行傅里叶变换。结果表明：考虑行人-结构竖向动力耦合效应,人行桥自振频率略有减小,阻尼比显著增加,且随着同步行走人数的增加,结构频率及阻尼比变化率逐渐减小。由于桥梁自振力的存在,行人荷载作用于刚性地面上的动载因子(dynamic load factor,DLF)大于柔性地面上的,试验结果表明,相较于刚性地面,行人在柔性桥面上行走时的第一阶动载因子减小14.7%。给出了刚性地面和柔性桥面前四阶行人荷载动载因子拟合公式,其可为柔性结构下考虑行人 结构相互作用的生物力模型的建立提供参考。     

某大跨人行天桥的消能减振设计（一）

本文介绍了北京某大跨人行天桥的消能减振设计 ,在人行天桥的桥箱内跨中安装消能减振装置 ,消能减振装置包括TMD和粘滞阻尼器两部分 ,每个TMD由质量块和 8个弹簧减振器组成 ,粘滞阻尼器选用无刚度的速度线性相关型阻尼器。分析表明 ,采用消能减振设计可有效地削减天桥的共振反应。     

某大跨度人行桥人-车-线-桥耦合振动舒适度分析

为分析某大跨度人行桥人-车-线-桥耦合振动舒适度,首先,通过现场动测试验得到公路车辆及轨道交通加速度时程;其次,采用时程分析方法模拟随机人行荷载激励,考虑人行荷载下结构双向耦合振动,基于Grund-mann模型模拟分析人群行走;最后,采用大质量法将上述激励作用于结构,分四种工况对结构进行了人-车-线-桥耦合振动分析,与动测结果吻合较好.找到了影响结构振动的主要震源,并通过增设TMD的方法有效控制了结构振动,按EN03《德国人行桥设计指南》对结构舒适度进行评价,改善了人行桥舒适度性能水准.     

人群步行荷载的互谱模型及应用#br#

将人群步行荷载视为联合平稳随机过程,由行人之间的相干函数与已有单人步行荷载自功率谱模型,提出高、低两种密度下考虑行人之间相干性的互功率谱模型。引入医学领域的三维动作捕捉设备,解决人群步行试验中多人同步、时空变化的测试技术难题。通过对有约束状态下不同人群密度状况中试验数据的分析,分别确定两种密度下人群的步行频率分布和时间差参数、相干函数取值。利用建立的互功率谱模型,结合随机振动理论,在行人位置固定的假定下计算结构检测点的加速度均方根。通过人行桥人群步行试验结果和荷载模型理论预测结果的对比,验证该模型的实用性,为人群步行作用下结构的响应分析和舒适度评估提供新的频域方法。     

调谐质量阻尼器(TMD)在大跨斜拉桥减震控制中的应用

将调谐质量阻尼器(TMD)运用于润扬北汊斜拉桥地震反应控制。给出了TMD的减震机理及其力学分析模型,建立了TMD-斜拉桥地震反应控制系统的有限元模型,并进行了TMD对斜拉桥减震效果分析。分析发现,TMD使斜拉桥结构的阻尼耗能减少了30%,主梁跨中和端部的横向位移减少了12%,竖向位移减少了24%。结果表明,调谐质量阻尼器能有效的控制大跨斜拉桥在地震作用下的振动。