钢结构人行桥TMD减振分析及测试

钢结构人行桥在人行荷载作用下,会产生竖向振动。过大的振动不但会引起舒适度问题,还可能引发结构的安全问题。本文采用Midas Gen软件对上海市某人行桥进行人行荷载激励下的动力响应分析,对比安装经优化设计的TMD系统前后的结构振动响应,验证了TMD良好的减振效果。并对该人行桥进行安装TMD前后的对比振动测试,用加速度峰值、整体均方根值和连续均方根值评价了TMD的减振作用。     

某人行桥人致振动分析及其舒适度评价

通过模拟人行随机荷载激励,分别采用四种人行荷载工况对一座既有钢结构人行桥进行了人致振动时程分析,从而更好地了解该人行桥在行人激励下的动力特性。考虑到现有人行桥的动力特点及对其振动舒适度评价方法的不足,提出了考虑结构双向耦合振动的舒适度评价方法,并对该桥进行了舒适度评价,证明了该桥在动力性能上存在的问题。这对人行桥人行荷载模拟、人行桥振动舒适度评价以及防振减振研究都具有参考借鉴意义。     

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。     

大跨钢箱梁人行桥振动响应分析与MTMD减振控制

人行桥的自振频率与行人步频接近时,容易发生人桥共振,本文以一频率处于行人步频范围内的大跨钢箱梁人行桥为例,考虑了随机行走、结伴行走和跳跃等11种荷载工况,研究了各工况人行荷载激励下人行桥的竖向振动响应,并针对不满足舒适度要求的工况,采用多调谐质量阻尼器(multiple tuned mass damper简称MTMD)对人行桥进行减振控制。结果表明,人行桥在无控状况下产生了较大的振动响应,其竖向加速度超过舒适度限值要求,而当在人行桥加装MTMD系统后,其振动响应大幅降低,减振效果达到70%以上,实现了人行桥在人行荷载激励下的舒适度控制要求。     

人行桥人致振动及TMD减振性能分析

随着钢结构人行桥的建设和发展,该类型桥梁的振动及人行舒适性问题也愈来愈突出。笔者结合国内外人行桥设计规范,利用有限元分析软件,对某大跨径人行廊桥进行了人致振动时程模拟分析,并根据该廊桥的最大加速度响应时程曲线及模态分析结果,设置了相应的TMD减振系统,进行了减振效果分析和舒适度评价,表明TMD减振系统对人行桥具有较好的减振效果,对类似桥梁减振设计具有一定的借鉴意义。     

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。     

某大跨人行桥舒适度评估及振动控制

某人行桥采用大跨轻柔结构,通过现场测试和数值分析发现该人行桥竖向1阶振动频率与人行频率接近,且振动响应不满足人致振动舒适度的设计要求,故采用MTMD减振系统对其进行振动控制。实测结果表明该桥在附加MTMD减振系统后,竖向振动得到有效控制,在人行频率接近人行桥频率时减振率达到70%~90%。舒适度能够满足设计要求。     

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。     

某大跨度挑台舒适度分析及振动控制

某景观挑台采用大跨度柔性悬挑钢结构,挑出长度约27m,在人行荷载及山区复杂风场下易发生结构竖向振动.人行荷载作用下的舒适度分析结果表明,结构竖向振动加速度大于规范限值,不满足舒适度要求;采取TMD减振措施后,结构的加速度响应得到了有效控制.根据数值风洞模拟得到的体型系数及Python编程模拟的风荷载时程,采用时域分析法进行风振分析,结果表明,结构振动加速度满足舒适度要求,风荷载单独作用下无需额外采取结构减振措施.人群荷载及风荷载共同作用时结构的竖向振动加速度稳定值小于0.5m/s2,但加速度峰值大于两种荷载分别作用时的加速度峰值之和,因此人行荷载及风荷载对结构的影响不能简单叠加,必要时应进行两种荷载共同作用下的振动分析及减振控制.     

某大跨度钢结构连廊的人致振动分析与减振设计

本文根据目前人行荷载和舒适度评价的研究成果,模拟了不同工况下单人、多人有序和随机荷载,并对某大跨度钢结构连廊的振动特性和舒适度进行了分析。根据连廊结构的振动特性,借鉴相关研究,对大跨度钢结构连廊进行MTMD减振设计。结果表明,利用MTMD减振系统可以有效地控制结构的竖向振动,满足舒适度的要求。     

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.     

人行桥行人荷载的动力特性及作用模型分析

大跨度人行桥普遍存在着人致桥梁振动的问题,对行人激励荷载的动力特性及作用模型分析是研究人桥耦合振动的基础。行人随机激励荷载模型选取的好坏将会直接影响到采取的减振措施的质量。本文在国内外文献和技术资料的查阅的基础上叙述了人行荷载的特征,同时,对各国规范和学者提出的行人激励荷载模型进行了分析比较。这对大跨度人行桥的振动设计具有参考借鉴意义。     

钢结构过街天桥人行激励振动控制研究

以钢结构箱形梁过街天桥为例,通过实测数据建立人行荷载模拟,分析行人的舒适度指标,采取阻尼片振动控制措施并分析了减振效果,对今后的过街天桥建设有参考借鉴意义。     

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。     

空间曲梁单边悬索桥的振动舒适性评估及减振设计

以上海国际旅游度假区空间曲梁单边悬索桥西桥为例,介绍了人行桥人致激励振动分析的一般过程。阐述了人致激励的原理以及人行荷载的简化数学模型,并且给出了人行桥舒适性评价指标。利用有限元软件,模拟了人群在随机步行状态下对人行桥的人致激励作用,最后根据人行桥舒适性评估结果,提出安装调频质量阻尼器对该桥进行振动控制。计算结果表明,该人行桥经过减振设计之后将不会出现超过人行舒适性的人致振动。     

青岛胶东国际机场航站楼结构设计

介绍了青岛胶东国际机场航站楼的结构体系、设计方法、分析结果及构造处理措施,阐述了航站楼混凝土结构设缝选型对比分析,航站楼结构采用减震措施的设计,针对超长混凝土结构的设计处理措施,以及上部钢结构设计及大跨钢结构防连续倒塌性能设计;对高铁和地铁穿越航站楼带来的振动舒适度问题进行了减振设计,并对钢管混凝土柱的耐火性能进行了试验研究并指导工程实践。     

人行荷载激励下大跨楼盖振动舒适度控制研究

针对某大跨度连体楼盖结构的舒适度问题,通过建立有限元整体模型,研究大跨楼盖的振动特性.模态分析表明该楼盖的一阶竖向振动频率与人行频率非常接近,因此在大量人群荷载激励下极易引起舒适度问题.采用结构减振控制理论,选用多重调谐质量阻尼器(MTMD)对结构在不同人群密度、不同人行频率的人行荷载作用下的振动进行控制.按本文方法在合适部位布置TMD后,所有工况下加速度峰值均能满足舒适度要求.对大跨楼盖结构人致振动控制的研究具有参考意义.     

某拱索支撑人行桥人致振动响应分析及控制

随着人行天桥逐渐向大跨度、轻柔化和桥型新颖别致的方向发展,由此引发的人致振动的问题日益突出。以某拱索支撑人行桥为研究对象,建立空间有限元模型研究其动力特性;选取IABSE推荐的人行荷载模型,考虑非活动人群的质量,采用时程分析法对该桥进行人致振动作用下舒适度的分析;根据Den Hartog提出的不考虑主结构阻尼的最佳阻尼器参数表达式得到阻尼器的设计参数,并在人行桥合适的部位设置调谐质量阻尼器(TMD)进行振动控制。结果表明:该人行桥具有明显的竖向振型,且该振型的频率与人行步频十分接近;采用TMD进行振动控制后,共振激励作用下的竖向加速度减小80%~90%,并且满足规范中对人行桥舒适度的要求;在考虑非活动人群质量的影响后,TMD的减振效果更好。