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TMD对钢结构人行天桥的振动控制研究

作　者: 伍定一
导　师: 陈浩军
学　校: 长沙理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 人行天桥人致荷载动载因子振动控制调谐质量阻尼器舒适度
分类号: U441.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 409次
引　用: 8次
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内容摘要

随着城市的主干道路加宽,主路路幅宽度一般在40～50m,40～50m跨度的单跨简支钢箱梁天桥,第1阶自振频率和人正常行走的频率接近,容易产生共振,影响结构安全和正常使用,此外,振动有可能超过人体舒适度极限,给行人心理上造成恐慌。采用TMD来达到减少天桥振动反应将是一个很好的办法,也是切实可行的,而安装TMD后,能大大减小振动响应,满足舒适度的要求,且TMD在新建天桥或已建天桥中都能很方便的安装,并且对已建人行天桥进行减振控制,TMD将有更大的优势,所以TMD在钢结构人行天桥上有极大的应用前景和推广价值。本文结合一49米跨钢结构人行天桥实例,对TMD振动控制进行了研究,主要工作和研究内容如下:1.在众多的人群荷载模型中选用一种最适用也是最能反映行人荷载本质特征的荷载模型。2.在选定荷载下计算人行天桥添加TMD后的振动响应,并与添加TMD前天桥的振动响应进行对比,以确定TMD的减振效果。3.讨论了添加TMD后天桥动力特性的变化,同时用国际上通用的Den Hartog参数优化方法和我国学者推导的model-1参数优化方法进行TMD参数优化,并对减振效果进行对比,以确定用TMD控制人行天桥竖向振动时,控制效果更好的参数优化方法。4.最后给出了人行天桥的行人舒适度评价方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 课题背景和意义  9-13
  1.2 国内外研究现状  13-18
  1.3 本文的研究思路和主要工作  18-19
第二章单个人行激励的荷载模型  19-29
  2.1 概述  19
  2.2 人群激励特性  19-23
  2.3 荷载模型  23-28
  2.4 小结  28-29
第三章人行天桥在行人作用下的振动响应分析  29-48
  3.1 引言  29
  3.2 简支梁桥模型  29-38
    3.2.1 自由振动分析  30-33
    3.2.2 移动荷载作用下的动力响应计算法  33-38
  3.3 算例分析  38-47
    3.3.1 动力特性的计算  39-40
    3.3.2 人群加载模型  40-42
    3.3.3 人桥共振瞬态响应分析  42-46
    3.3.4 人行天桥谐响应分析  46-47
  3.4 小结  47-48
第四章人行天桥TMD振动控制分析  48-73
  4.1 主结构直接受简谐激励的调谐减振控制  48-54
  4.2 TMD参数调整方法  54-56
    4.2.1 Den Hartog参数调整法  54
    4.2.2 频率呈线性分布的MTMD  54-56
  4.3 简支梁人行桥的振动控制  56-72
    4.3.1 基于Den Hartog参数调整法下的振动控制  56-61
    4.3.2 基于model-1参数调整下的振动控制  61-65
    4.3.3 Den Hartog和model-1参数调整的对比分析  65-66
    4.3.4 结构安装TMD前后动力特性的对比分析  66-68
    4.3.5 STMD和MTMD的谐响应分析  68-72
  4.4 小结  72-73
第五章人行天桥的振动舒适度评价  73-80
  5.1 天桥竖向振动的舒适度标准  73-77
  5.2 天桥侧向振动的舒适度标准  77-78
  5.3 算例舒适度分析  78-79
  5.4 小结  79-80
第六章结论与展望  80-82
  6.1 本文的研究成果  80-81
  6.2 研究展望  81-82
参考文献  82-87
致谢  87-88
附录A(攻读学位期间发表的论文目录)  88

TMD对钢结构人行天桥的振动控制研究

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