钢桁架人行天桥TMD减振控制及测试

本文介绍了TMD减振原理,提出了TMD子结构的参数优化设计。采用Madis Gen软件对某一钢桁架人行天桥结构进行仿真分析。结果表明,在步行荷载激励下结构出现明显的共振响应,选用Kelvin模型设置TMD减振装置后,桥面加速度降低到0.6 m/s2,减振率达到了45%,最大位移0.98mm;TMD的位移幅值2.18mm。并对该工程结构的振动响应进行实时监测,发现安装TMD子结构后减振效果明显,达到了人体舒适度的规范要求,提高了行人通过时的安全感。     

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。     

某大跨钢管桁架人行桥荷载试验与分析

本文通过对某主跨为65.73m的钢管桁架人行桥进行全桥有限元计算分析和桥梁荷载试验,分析大跨钢管桁架人行天桥的承载能力及动力特性。试验及分析结果表明:钢桁架人行天桥上部结构性能够满足设计荷载作用下的安全使用要求。桥梁结构实测与理论自振频率的偏差均在10%之内;竖向一阶自振频率实测值为2.25Hz,不满足规范中人行天桥的要求。安装TMD阻尼器后对结构减振效果不明显,需要对TMD阻尼器的参数进行进一步的优化设计,以使其减振效果达到最大化。本文所应用分析方法对解决同类工程问题具有借鉴作用。     

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。     

绿地南昌国际会展中心二期大跨度楼盖人致振动分析与实测研究

大跨度楼盖在结构高度受限时,除了满足强度和变形的要求,在人致振动下还应具有适宜的舒适度。不满足舒适度要求时,在振动最大的跨中位置安装调谐质量阻尼器(简称TMD)是一种高效的减振方案。设计阶段,对主体结构的竖向振动频率只能依据理论分析结果,难以预估结构楼板、建筑面层、建筑装修等因素对主体结构竖向振动频率的影响,须在结构建成后,通过一定的人行激励方式模拟将来的实际使用状况,现场测试大跨度楼盖的竖向振动频率,再通过调整TMD的参数,以期达到最优的减振效果。南昌国际会展中心二期宴会厅和会议厅上下叠放,综合建筑净高、结构经济性、使用舒适度等因素后,采用实腹钢梁+TMD减振装置的结构方案。在设计阶段进行了深入的理论计算分析,现场主体结构施工完成,TMD安装后,对楼板固有频率和振动特性进行了测试分析,并与理论分析进行对比。分析结果可以用于指导后续类似项目的设计。     

某大跨度钢桁架连桥人行振动舒适度分析与减振设计

文章针对某大跨度钢桁架连桥在人致荷载作用下的振动问题,重点介绍了基于有限元的结构振动计算和调谐质量阻尼器(TMD)进行减振控制的设计方法。整体结构采用有限元软件Midas分析在不同人致荷载作用下的振动特性,对比国内外振动舒适度的规范和标准,采用TMD进行针对性的控制以满足舒适度的使用要求。计算结果表明分析和设计方法正确可行,对此类结构的设计和应用具有重要参考价值。     

TMD在螺旋楼梯结构减振中的应用研究

人致激励下,复杂轻柔的螺旋楼梯结构可能产生较大的振动响应,这不但会造成行人的舒适度问题,过大的振动还可能造成楼梯结构的安全问题。TMD常被应用于人行桥、大跨楼板等的舒适度控制上,但在楼梯结构减振中的应用还较为少见。以一实际工程中的复杂轻柔楼梯结构为背景,分析了其自振特性和在人致激励下的加速度响应。由于分析结果不满足规范要求的加速度响应限值,故为其设计了TMD减振系统。在相同的人致激励作用下,楼梯结构的响应有较大的减小,满足规范规定的舒适度限值要求。该螺旋楼梯结构TMD减振系统的分析和设计可为类似工程的减振设计提供参考。     

钢结构大跨度楼盖减振控制及现场测试

通过对沈阳站站房大跨度楼盖的人致振动响应分析,引入遗传算法并以减振率为目标函数,对"人-结构"耦合系统的TMD数量进行优化设计,以寻求大跨楼盖的减振控制方法。对安装TMD的大跨楼盖进行跟踪测试,分别进行减振前的动力特性测试、减振装置安装前后人群步行荷载激励下的振动响应测试。测试结果表明:大跨楼盖经TMD优化设计后具有良好的减振效果,验证了减振控制方法的正确性和合理性。     

大跨径人行桥人致振动舒适度分析

对于大跨径轻柔桥梁结构,在行人激励之下更容易发生大幅振动,引起舒适度问题。依托国内某大跨径人行桥,参考国外人行桥设计指南,通过有限元时程分析方法,计算获得不同荷载激励下结构最大加速度响应时程曲线,进行行人振动舒适度评价。另外,针对不同模态设计相应的TMD减振系统,并进行减振效果分析。     

长沙南站大跨度候车厅楼盖竖向舒适度分析与检测

长沙南站高架候车厅层跨度为49m的大跨度钢桁架高跨比为1/20,在站场范围内的高架候车厅层楼盖柱与站场铁路桥梁的桥墩相连,包括与铁路正线通过桥梁的桥墩相连。对站场正线通过列车车振和高架层人行荷载所致的高架层49m跨楼盖竖向舒适度进行分析与研究,提出了候车厅楼盖舒适度的评价标准和分析方法,采用多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统对高架层大跨度楼盖进行减振分析与设计。理论分析和大量的现场检测表明:通过采用适当的结构措施,正线通过车致振动下高架层49m跨楼盖舒适度在减振前就满足要求;TMD减振系统有效地改善了楼盖的竖向舒适度,减振前在某些人行荷载下楼盖不满足舒适度要求,采用TMD减振后楼盖舒适度均满足设计要求,具有良好的经济性。     

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。     

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。     

某大跨度结构楼盖振动舒适度分析与控制

为分析与控制某大跨度结构楼盖振动舒适度,以某项目为案例,采用Midas/gen软件进行了有控结构(TMD)和无控结构的舒适度分析,并针对有控结构进行敏感参数分析。分析结果表明:该结构楼盖竖向刚度较小,人行激励下,楼板加速度响应较大,采用TMD减振技术后,楼板加速度响应得到有效降低,减振率最高达70.5%,平均减振率约为54.12%;结构频率的一半或者三分之一可能引起结构的多阶共振,分析设计时应进行重点关注;TMD的分散或集中布置对减振率的影响较小,为方便起吊和安装建议,适当分散布置。TMD频率与楼面竖向振动频率误差越大,相对减振率越小,为确保TMD充分发挥作用,建议TMD生产前应进行结构频率测试,结合测试结果进行TMD的设计和生产。     

调谐质量阻尼器(TMD)对大跨度楼面的减振效果分析

通过对一大跨度楼面进行减振分析,表明大跨度楼面在人行荷载下易发生共振效应,安装调谐质量阻尼器(TMD)后,可有效地减小结构的共振响应,使其能够满足人体舒适度要求。此外,当工程中对单个TMD构件重量有限制时,采用多个TMD(MTMD)代替单个TMD,可以减少其安装尺寸。     

厦门国际会展中心三期大跨屋盖和楼盖结构设计

厦门国际会展中心三期大跨度屋盖结构采用99m和72m跨度张弦桁架。为抵抗巨大风吸力,屋盖采用混凝土板配重。局部存在27m跨楼盖,采用双向桁架组合楼盖,为减小楼盖振动,设计中采用了TMD减振设备。对于大跨度屋盖,介绍了新型屋盖体系、屋面风洞试验结果以及设计风荷载取值、温度作用计算参数选取方法、张弦桁架及混凝土屋盖的计算结果、混凝土屋盖施工控制等关键设计内容。对于大跨楼盖,介绍了楼盖体系、楼盖振动计算及TMD减振专项设计内容。     

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。     

深圳京基金融中心横风向风振控制试验研究

在边界层风洞试验中应用气弹模型技术对深圳京基金融中心（KFT）进行风振控制试验,通过在KFT顶层设计安装悬臂式调谐质量阻尼器(TMD)对结构横风向风振响应进行控制,研究了不同TMD参数对控制效果的影响,并将试验结果和基于刚性模型的高频压力积分(HFPI)计算结果进行比较。结果表明：使用TMD能有效抑制KFT的风致振动响应,当TMD频率接近结构1阶自振频率时,减振效果最佳,且由于结构阻尼的存在,最佳TMD频率略小于结构自振频率;TMD阻尼比为3.86%和1.67%时,结构顶层加速度响应分别减小20%和15%,而TMD阻尼比不大于0.07%时则可能对结构风致振动响应的控制不起作用。     

脉冲周期激励下高层框架结构的TMD减振控制研究

以义马某气化炉厂房为研究对象,通过有限元软件ANSYS构建厂房模型,分析了在矩形脉冲周期激励下结构的响应.把厂房中的主要设备(气化炉)作为TMD控制系统的惯性质量,设计了TMD控制系统.对安装TMD控制系统的框架结构的动力性能进行了分析,计算结果显示:TMD装置对矩形脉冲周期激励下的反应控制良好,减振效果在60%以上.