大跨人行景观桥的人致振动控制研究

人行天桥通常跨度较大,容易造成较大的振动响应,而振动有可能会造成人体感到不舒适,还可能影响结构安全和正常使用.TMD减振装置可以有效提高人行天桥人致振动舒适度.本文以国内某在建的大跨人行景观桥为背景,基于MIDAS有限元软件建模分析了其自振特性和人致激励下结构的动力时程响应,并对比分析了该人行天桥增加TMD减振系统后,...     

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。     

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。     

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。     

某体育馆看台的TMD减振分析与设计

体育馆作为人群相对集中的大空间公共建筑,应该确保结构在人行激励下不发生过大的竖向振动,确保其正常使用功能。以某体育馆实际工程项目为研究对象,考虑起立、音乐节拍运动、跳跃、行走等人致荷载工况,对比分析了体育馆看台在相同人致荷载激励下设置TMD减振系统前后的振动响应。结果表明,加设TMD减振系统后,体育馆看台竖向振动舒适度有一定程度的改善。该体育馆看台结构TMD减振系统的应用可为以后类似工程的振动舒适度设计提供参考建议。     

大跨度曲线组合结构人行天桥设计与振动特性分析

以珠海市情侣路香炉湾城市阳台项目为背景,对大跨度曲线钢-混凝土组合结构人行天桥进行分析与设计,介绍了异型复杂人行桥采用多重调谐质量阻尼器(MTMD)进行人致振动响应控制的方法。首先利用通用有限元软件ANSYS,建立了全桥空间精细化有限元模型,然后合理设计全桥的施工工序并在有限元程序中定义了相应施工阶段,分析了组合桥在施工全过程及正常运营阶段的受力性能。采用避开敏感频率和限制结构动力响应的方法对人行天桥进行了舒适度分析,并按照国内外规范对结构人行舒适度进行评估,进而提出了增设多重调谐质量阻尼器进行人致振动控制的方案。结果表明：设置MTMD可有效控制曲线人行桥结构的人致竖向振动响应。     

MTMD减振技术在大跨度悬挑连廊设计中的应用

针对最大悬挑长度为35.2m大跨度悬挑连廊在人致激励下的舒适度问题，采用有限元分析软件SAP2000建立结构三维分析模型，计算多种人致激励工况下结构减振前后的加速度响应，对比了调谐质量阻尼器(TMD)和多重调谐质量阻尼器(MTMD)减振方案的减振效果。分析结果表明：连廊在人致激励作用下产生的最大加速度超过舒适度限值，利用TMD可有效减小结构振动，改善舒适度性能。但单频TMD控制频带较窄，只对特定振动频率的减振效果明显。为改善其鲁棒性，拓宽有效频带宽度，最终采用具有分布频率的MTMD减振方案，在保证经济性最优的前提下，对多种频率激励荷载均得到了显著的减振效果，使连廊满足舒适度要求。     

人行天桥的MTMD减振控制研究

本文采用MTMD对某大跨人行天桥进行了消能减振分析与设计。分析表明,天桥在人行荷载作用下有明显的共振响应,安装MTMD后,减振效果明显,在共振工况下减振率达66％,减少了天桥的共振响应,达到了人体舒适度指标。采用MTMD消能减震技术减少天桥振动反应是一种经济、实用又不影响美观的方法。     

某大跨人行天桥的消能减振设计（二）

采用减振装置对某大跨人行天桥进行了消能减振设计。计算表明 ,安装减振装置后 ,有效地削减了该人行天桥的共振响应 ,在共振工况下减振率为 70 % ,减振效果良好。消能减振技术为城市人行天桥的减振控制与设计提供了新的技术途径     

大跨度钢-混凝土组合人行天桥舒适度分析

采用调整结构自振频率和限制加速度响应相结合的方法,对惠州市大亚湾大跨度钢-混凝土组合人行天桥进行了人行舒适度分析。基于通用有限元程序MSC-MARC二次开发的子程序,建立组合人行天桥的纤维模型。利用FORCDT子程序描述随时间和空间变化荷载的功能,模拟了不同人行激励工况,按照各国规范中验算人致振动响应的方法,对人行天桥舒适度进行综合评估。通过加速度时程计算,对比分析阻尼比、积分步长、结构质量、人行荷载模式以及桥梁支座处弹簧节点构造等因素对结构动力响应的影响。分析结果表明：该钢-混凝土组合大跨人行桥能够满足各规范对人行舒适度的检验要求,同时在桥梁支座处设置弹簧连接,可使结构加速度响应降低14%,支座反力减小54%,可有效控制结构的人致竖向振动响应。     

筒网状空间缆索体系的平拉式人行悬索桥的探讨

本文依据超大跨径平拉式人行悬索桥的抗风稳定性要求,提出一种筒网状空间缆索体系的平拉式人行景观悬索桥的结构体系,将传统平拉式悬索桥的平行主缆,改进为分散的单叶双曲面空间缆索,提高其自振扭转频率和扭弯频率比。结合西藏某峡谷200m人行景观悬索桥,进行工程参数设计,建立Midas有限元分析模型,开展动力模态分析研究,验证筒网状平拉式人行景观悬索桥抗风稳定性的优越性。     

深圳北站东西广场联系人行天桥舒适度分析

该广场联系人行天桥位于深圳火车北站站房北侧,联系北站东、西广场。本文针对联系人行天桥大跨度桥面的振动舒适度问题,建立天桥的整体有限元模型,以IABSE建议的单人步行激励为基础,人行步频1.6Hz～2.4Hz之间,考虑行人起步相位随机分布,通过多点输入时程分析方法求得结构的加速度响应。据此,对该天桥进行了人行走舒适度分析,并参考ATC给出了天桥的人行舒适度性能水准。分析研究表明,该天桥具有适宜的人行舒适度,结构设计对结构响应较大处进行了针对性的加强,可更有效地提高舒适度。所采用的计算分析方法及天桥人行舒适度性能水准对同类型大跨天桥结构设计具有一定的参考价值。     

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。     

深圳北站东西广场人行天桥舒适度分析

深圳北站东西广场人行天桥位于深圳火车北站站房北侧。针对人行天桥大跨度桥面的振动舒适度问题,建立天桥的整体有限元模型,以IABSE建议的单人步行激励为基础,人行步频1.6～2.4Hz,考虑行人起步相位随机分布,通过多点输入时程分析方法求得结构的加速度响应,并参考ATC给出天桥的人行舒适度性能水准对该天桥进行人行走舒适度分析。分析研究表明该天桥具有适宜的人行舒适度,计算分析找到结构响应较大处,结构设计据此进行了针对性的加强,可更有效地提高其舒适度。     

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。     

人行天桥动力性能研究

结合福州某环形天桥管养工作,对该人行天桥的动力性能和人致振动的舒适性开展探讨,通过动力测试及有限元模型分析,结果表明竖向基频低于3Hz,引起行人不适,建议通过增强天桥主梁刚度或设置减震措施,同时避免在天桥上设置广告而增加自重。