人行桥人致振动特性分析与控制

针对目前众多人行桥存在的人致振动问题,通过对人行激励作用机理的研究,利用高密度流动人群荷载模型,结合山西太古县某大跨人行桥工程设计实例,建立有限元分析模型进行瞬态时程响应分析,并对其人致振动时程响应结果进行舒适度评价,结果表明该大跨度人行桥中存在严重的人致振动问题,并证明设置TMD减振系统是控制人行桥振动响应的有效措施。     

某大跨人行钢拱桥人致振动舒适度评估及控制

综合对比国内外人行桥规范关于人致振动舒适性的荷载模型和评价指标,并以一座大跨径人行钢拱桥为例,利用有限元分析软件MIDAS/Civil建立有限元模型,分析其动力特性,参考德国人行桥设计指南(EN03)进行人行舒适度评估,并根据评估结果设计了相应的TMD(调谐质量阻尼器)减振系统,采用TMD消能减振系统后,各工况下桥梁的人致振动峰值加速度均达到规范"最好"的级别,满足振动舒适性要求。     

人行悬索桥人致振动分析

以某大跨度人行悬索桥为工程背景,对实桥结构在不同工况下选取不同两阶参考频率进行动力时程分析,研究Rayleigh阻尼矩阵对人致振动响应结果的影响。研究结果表明:人行悬索桥在行人敏感频率范围内的结构模态对人致振动响应起主导作用,在进行人致振动分析计算时,要保证敏感频率范围内的结构模态阻尼比为指定值,则动力响应计算结果更加可靠。     

人行桥动力特性测试及振动舒适度分析

对国内外人行桥设计规范进行了比较和总结,给出了建议采用的人行桥振动舒适度评价方法.以某钢箱梁人行天桥为工程背景,对其进行了模态测试,得到了其动力特性.建立了该桥的有限元模型,并根据模态测试结果对模型进行了修正.采用建议的评价标准对该人行桥进行了振动舒适度评价.     

TMD对大跨径人行桥竖向振动控制效果研究

振动舒适度是设计大跨轻质人行桥时需要解决的关键问题之一。基于TMD的振动控制机理,对比了不同规范对人行荷载模型和人行桥舒适性指标的规定,以某人行桥为研究对象,结合相关规范规定,分析了TMD对人行桥竖向振动的控制效果。结果表明,TMD可以有效降低人群荷载激励产生的竖向加速度,提高人行桥的通行舒适度。     

非对称单侧拱圈异形系杆拱人行桥结构分析——以新阜宁大桥加宽设计为例

通过对一座单侧拱圈异形系杆拱人行桥的静动力分析,证明了这种桥型的可行性、振动舒适性和稳定性,并通过比较计算结果,选择最优的结构方案。     

一系垂向悬挂对重载货车轮轨动力作用的影响

为了实现机车车辆低动力作用,基于车辆/轨道耦合动力学原理,应用车辆与线路最佳匹配设计方法和车辆/轨道空间耦合动力学模型,仿真分析了重载货车一系垂向悬挂对轮轨动力作用的影响,优化了一系悬挂参数,降低了重载货车轮轨动力的相互作用.研究结果表明:一系垂向刚度对车辆轮轨动力作用影响甚微,一系垂向阻尼在高量值范围增加阻尼值,减轻轨道结构的振动,加剧车辆本身振动;重载货车一系垂向阻尼取50～500 kN.s/m为宜.     

带阻尼失谐周期多跨连续梁的振动局部化问题

利用传递矩阵法分析研究了带阻尼失谐周期多跨梁中的振动局部化现象,将阻尼和失谐对于近周期结构的动力性能的影响进行了比较,并分析了两者同时存在时引起的综合效应与它们各自的影响之间的关系．结果表明：在无阻尼周期结构中处于“通频”范围内的振动能够传遍整个结构而不会发生衰减,但当结构中存在阻尼或失谐时,同样的振动在传播过程中将会发生指数衰减．     

高烈度区人行桥阻尼器参数分析

采用MIDAS建立一座高烈度区人行桥的有限元计算模型,分析其动力特性,并采用非线性时程分析法对比了不同阻尼器参数下(阻尼系数C和速度指数α)的地震响应。分析结果表明:设置粘滞阻尼器后,可有效降低结构关键部位在地震作用下的相对位移,避免了相邻构件之间可能发生的碰撞。     

钢桁架跨河人行桥梁设计要点分析

以沈阳市新开河-细河街人行桥为工程背景,介绍了城市跨河人行桥桥位选择应考虑的影响因素及桥梁设计要点。同时利用Midas Civil软件对人行桥上部结构进行三维有限元分析,为类似桥梁设计提供参考。     

人-结构竖向相互作用两类简化模型分析

基于质量-刚度-阻尼（mass-spring-damper,MSD）和质量-刚度-阻尼-附加质量（mass-spring-damper-rigid mass,MMSD）两类简化分析模型,采用正则化结构振型函数建立简化的人-结构竖向相互作用动力方程. 针对具有非比例阻尼特性的动力方程,采用状态空间法求解耦合系统瞬时频率和阻尼比,讨论两种耦合动力方程的区别以及结构在人行荷载作用下频率和阻尼比的变化规律,分析人-结构耦合状态下结构加速度响应的差异. 结果表明:考虑人-结构竖向相互作用时,两类动力方程的结构阻尼比显著增大,结构瞬时频率略有减小,瞬时阻尼比峰值平均提高31.67%,瞬时频率峰值平均仅减小0.29%; 结构人致振动分析时应考虑人-结构竖向相互作用;MSD和MMSD两种模型分析情况下,结构动力响应差异很小,均方根加速度值的差异仅为0.34%.      

连续梁桥减震性能中阻尼影响的试验研究

阻尼是桥梁的重要动力参数之一 ,研究阻尼在减震中的作用对抗震设计很有指导价值 .通过有机玻璃连续梁桥模型振动台试验 ,分析了阻尼对模型桥梁和墩减震性能的影响 .试验表明 ,阻尼的大小对减震性能有着重要的作用 .适当的增加阻尼会降低振动幅值 ,扰乱振动过程中规则的相位 ,从而得到良好的减震效果     

沈阳浑南白塔河南路钢箱人行桥设计

结合沈阳市浑南白塔河南路人行桥施工图设计过程,简要介绍了7×25m钢箱人行桥的构造特点和结构分析,阐述了钢结构人行桥的设计思路和方法,对同类桥梁设计具有参考价值。     

连续梁桥减震性能中阻尼影响的试验研究

阻尼是桥梁的重要动力参数之一，研究阻尼在减震中的作用对抗震设计很有指导价值，通过有机玻璃连续梁桥模型振动台试验，分析了阻尼对模型桥梁和墩减震性能的影响，试验表明，阻尼的大小对减震性能有着重要的作用，适当的增加阻尼会降低振动幅值，扰乱振动过程中规则的相位，从而得到良好的减震效果。     

SCLD板模态控制模型及振动控制

为有效抑制薄板在外界激励下的低频振动,对机敏约束层阻尼(SCLD)结构进行了主动振动控制研究.首先,考虑了黏弹性材料随温度与频率变化的阻尼特性,结合GHM阻尼模型建立了耦合系统有限元动力学分析模型;其次,考虑到结构动力学模型自由度庞大,采用物理坐标下自由度动力缩聚和状态方程下复模态截断进行了两次降阶,并通过复模态空间向实模态空间转换,得到了低维实模态控制模型;最后,通过模态实验验证了理论模型,并基于低阶控制模型设计了振动控制器,证明了研究方法的正确性.研究结果表明,采用本文的组合降阶方法可以有效地对SCLD结构进行降阶,对模态控制模型主动控制取得了良好控制效果:在单位阶跃激励下,振动响应衰减时间从0.20 s缩短为0.08 s;在随机白噪声激励作用下,振动响应均方根值降低了39.65%.      

斜拉桥拉索风-雨致振动(Ⅱ):参数研究

为探讨斜拉桥拉索风-雨致振动的影响因素,基于修正驰振模型,利用空间模型测试的气动力系数,对斜拉桥拉索风-雨致振动的气动力参数、运动参数和结构参数进行了研究.气动力参数包括水路形状、风向角和索径等,运动参数有索的初始状态、水路运动等,结构参数为索的频率、阻尼和质量.研究表明,气动力参数和运动参数将影响拉索风-雨致振动的最大振幅响应,改变发生风-雨致振动的风速范围.     

滞变阻尼对周期轨道结构垂向振动带隙特性影响

为探究滞变阻尼对周期轨道结构带隙的影响，以我国有砟轨道为例，基于能量泛函变分原理分析其带隙特征。通过将滞变阻尼效应引入钢轨、扣件和道床中，研究了周期性有砟轨道的频散特性随阻尼的变化情况。进一步地，研究了阻尼作用下轨道结构的振动传输特性。结果表明：无阻尼轨道结构的带隙范围与振动响应的衰减范围一致；钢轨阻尼很小且对轨道结构带隙几乎没有影响，在计算和预测振动时可以忽略；扣件的阻尼会略微增加轨道结构带隙，对带隙整体影响不大，但对于振动响应，扣件阻尼的耗散作用会增加150～500 Hz内振动衰减范围；道床阻尼增大会增加第一阶带隙范围，但会减小第二阶带隙范围，在振动响应中，增大道床阻尼能够使260 Hz内的钢轨振动均发生衰减。     

多自由度系统的谐响应分析

运用ANSYS软件分析多自由度系统在简谐激励作用下的稳态受迫振动.以双质量弹簧阻尼系统为例建立有限元模型,计算动力响应以及动态特性.分析了系统的质量、激振频率、刚度及阻尼对缓冲包装系统振动的影响,从而指导实践中包装结构的优化,减少包装件在流通中的破损.     

金属-橡胶层叠阻尼肋板对双层壳振声性能的影响

为降低双层圆柱壳的辐射噪声,基于阻尼减振原理,从抑制声桥振动能量传递入手,通过结构增阻技术在壳间声桥中设计了金属-橡胶层叠复合阻尼肋板;考虑粘弹性材料的频变特性,数值计算了肋板型式改进前后双层壳振声性能,分析了层叠阻尼肋板参数变化对双层壳振声性能的影响.研究表明:壳间声桥采用金属-橡胶层叠复合阻尼钢板能有效衰减振动能量的传递,降低双层壳辐射噪声;减小阻尼层储能模量有更好的减振降噪效果;随着频率的增大,提高材料的阻尼对降低中高频线谱峰值更有效;阻尼层的厚度选择既要保证结构的总体刚度,又要尽量增大阻尼层以提高能量耗散能力.     

周期性有砟轨道结构垂向弯曲振动波复频散分析

轨道结构的周期性特征对于其内振动波的传播具有滤波特性，开展频散分析对于了解轨道结构的振动传递特性具有重要意义。鉴于此，以有砟轨道结构为研究对象，基于虚拟弹簧模型和能量泛函变分原理提出了能够考虑阻尼因素与材料频变效应的轨道周期结构复频散计算新方法。通过与既有文献结果对比验证了文章方法的准确性，并利用该方法分析了扣件刚度频变效应、扣件阻尼和道砟阻尼对轨道结构振动波复频散特性的影响规律。研究结果表明，刚度频变效应及扣件、道砟阻尼对于振动的衰减域及衰减速率有着较大的影响，轨道结构振动传递分析中必须予以考虑。