燕罗人行桥人致振动分析与控制研究

鉴于我国现行的人行桥规范较为陈旧,对人行桥动力特性要求过于苛刻,不利于大跨径、纤柔的人行桥动力设计,本文结合国内外学者的研究以及国外现行的人行桥设计指南,以深圳市燕罗人行桥工程为背景,对大跨径人行桥的振动控制设计方法进行研究并实践。实践结果显示,调谐质量阻尼器(下文称TMD)的布置,可以有效降低大跨度人行桥人致振动响应,提高行人舒适度。     

钢结构景观人行桥梁高和铺装对人致振动和阻尼器设计的影响

以上海临港顶新科学家公园环形景观人行桥为例，详细分析了人行桥行人舒适度评估和质量调谐阻尼器（TMD）的设计过程。在跨径、梁高、桥面附属等外部景观条件的约束下，针对人行桥主梁梁高和桥面铺装厚度两方面的业主要求，对TMD的合理布置、数量的优化做了研究。总结归纳了人行振动计算和TMD的设计经验。     

永安广场天桥上部结构验算及舒适度分析

襄阳市永安广场人行天桥横跨人民路和大庆西路，主桥主梁分为三个梁段，平面呈U型布置。该桥处于襄阳市永安广场商圈，为襄阳繁华的商业地带，自然形成的庞大休闲人群，对过街需求量较大。故对本桥进行上部结构验算分析，确保其运营安全，并进行人行舒适度分析，是一个重要的问题。采用Midas有限元软件，建立精细化钢箱梁天桥有限元模型，根据实际施工步骤确定计算工况，开展天桥受力情况有限元分析，参照《德国人行桥设计指南》（EN03-2007）规范进行人行舒适度分析。结果表明：桥梁结构强度、刚度、安全性均满足规范要求，人行舒适度满足规范舒适性指标限值。     

基于盆式支座与黏滞阻尼器的某大跨度斜拉桥减震研究

以一座大跨度斜拉桥为研究对象,用Midas Civil软件建立其全桥三维有限元模型。针对其在E2地震作用下位移超过限值问题,提出在桥墩与上部结构间布置盆式支座+黏滞阻尼器的减震方案,对黏滞阻尼器阻尼指数进行优化分析,得到最优阻尼指数,进一步对其位移及内力进行了减震效果分析。分析结果表明,主墩支座位移从596mm降至216mm,最大减震效果达63.8%,满足规范要求;在主跨部分布置盆式支座和黏滞阻尼器对其他跨桥墩墩底弯矩也有一定降低效果,两者耗能特性得到充分发挥,能够有效降低结构的地震响应,证明了盆式支座+黏滞阻尼器减震方案的合理性和可行性。     

厦漳跨海大桥南汊主桥方案液体粘滞阻尼器研究

以厦漳跨海大桥南汊主桥方案为工程背景,研究了液体粘滞阻尼器对该桥抗震性能的影响.利用非线性动力时程分析方法,对阻尼系数和阻尼指数进行了参数分析,并对阻尼器的布置位置进行了探讨.研究发现,通过选择合适的阻尼器参数和布置位置,可明显减小结构关键部位的相对位移,同时可有效降低关键构件的地震力.     

东海大桥粘滞阻尼器参数研究

以东海大桥为实际工程背景,研究非线性粘滞阻尼器对该桥抗震性能的影响。利用非线性动力时程分析方法,对非线性粘滞阻尼器在该桥中的不同布置位置以及非线性阻尼器的阻尼系数C和阻尼指数ξ进行了参数敏感性分析,并与未设置粘滞阻尼器情况的地震响应进行了比较。分析结果表明:在主桥纵桥向设置非线性粘滞阻尼器后,通过选择适当的布置位置和粘滞阻尼器的参数可以有效降低结构在地震作用下关键部位的相对位移,同时也改善了结构构件的地震力。此外,还避免或减轻了相邻构件可能发生的碰撞以及碰撞引起的构件局部损坏。     

景区人行索道桥设计

索道桥以其优美的外形被用于景区人行桥梁,结合实际工程对景区桥梁的设计方案从周边环境、使用功能、施工技术及社会经济效益等多方面进行综合比选,并对人行索道桥的设计从主要构件的设计构造特点、受力特性、施工方法和行人舒适度方面进行分析研究.结果表明,结构上采用双侧均匀布置主索的方式改善了结构受力体系,安装TMD阻尼器方法可有效...     

粘滞阻尼器在全漂浮体系斜拉桥抗震设计中的功效分析

以骑骡沟大桥斜拉桥方案为背景,建立有限元模型,计算分析粘滞阻尼器对全漂浮体系斜拉桥的减震效果,对粘滞阻尼器的参数与设置位置进行了分析和优化,在综合考虑主梁纵向位移减小量、墩底内力增加量及经济成本的前提下,给出了最优的阻尼器布置方案。     

摩托车液压减振器主要性能技术设计要点

在主要性能匹配设计确定悬架簧刚度、阻尼器阻尼系数及阻尼力之后，必须对减振器进行技术设计，包括确定悬架弹簧直径和自由高度，选择适当的材料和工艺，合理布置阻尼器的正常阻尼区和缓冲区，选择节流方式，确定阻尼器结构参数等。     

粘滞阻尼器参数对大跨度桥梁抗震性能影响研究

基于流体粘滞阻尼器的力学特性,以荆岳长江大桥为工程背景,研究了附加非线性粘滞阻尼器对大跨度桥梁抗震性能的影响。利用动力非线性时程分析方法,对非线性粘滞阻尼器的阻尼系数和阻尼指数进行了参数敏感性分析,讨论了阻尼器布置位置对减震效果的影响,并与不设阻尼器情况的地震响应结果进行了比较。分析表明：通过在适当的位置设置纵向粘滞阻尼器,可以有效地降低结构在地震作用下关键部位的位移,改善结构构件的地震力;减震效果取决于阻尼器参数;同时,设置阻尼器避免了相邻主梁可能发生碰撞引起的结构损坏。     

粘滞阻尼器对 L型结构扭转效应的影响分析

建筑物中由于各构件可能存在质量分布不均、构件尺寸差异引起的刚度布置不均,结构质量分布的中心位置与结构刚度分布的中心不重合导致建筑物在地震作用下产生明显的附加转动,引起结构边榀柱受剪扭破坏。构件布置过程中多考虑到如何控制此种扭转效应的问题。文中对减震结构振动方程中附加阻尼矩阵的计算说明了增设阻尼器对结构扭转效应控制的影响,对 L型结构算例中以层间位移、位移比作为控制参数,分析阻尼器的布置方式对结构在地震作用下的减震及扭转效应控制效果的影响,得出了阻尼器在楼层高度、平面内的最优位置以及相应布置下的减震效果。     

斜拉桥横桥向设置钢阻尼器的减震优化研究

为研究如何在斜拉桥中合理布置钢阻尼器而取得最优减震效果,以某跨径为640m的半飘浮体系斜拉桥为例进行分析。采用SAP2000软件建立桥梁空间有限元模型,分析桥塔、过渡墩和辅助墩3处弹塑性钢阻尼器的初始屈服强度、屈服强度比以及阻尼器的布置方式对其减隔震效果的影响。结果表明:桥塔和过渡墩两处钢阻尼器同时屈服的方案能获得更好的减震效果;辅助墩处阻尼器的初始屈服强度对其他两处的影响不大,在减震设计中可单独考虑。在此基础上,提出钢阻尼器参数设计的简化方法,直接确定桥塔、过渡墩两处钢阻尼器的初始屈服强度和比值,达到优化的减震效果。     

多变空间连续桁架人行景观桥振动控制研究

本文介绍了对一座人行景观桥的振动控制研究。人行桥为实现建筑造型而采用了复杂的空间桁架结构,结构在各向的刚度较小,其自振频率与人行敏感频率接近可能诱发结构出现过大振动,故采取了阻尼器振动控制措施。本文介绍了对原始结构的动力特性分析、阻尼器布置方案设计、结构减震效果分析、阻尼器参数及适应性分析。经过理论研究及实际应用,桥梁减震效果达到预定目标。     

太原市汾河跻汾人行桥减震设计及研究

通过研究太原市汾河跻汾人行桥的减震设计,对设置调频质量阻尼器(TMD)前后进行了比较。分析了大跨径人行桥在人行荷载作用下的竖向及侧向振动加速度,确定人行桥是否满足舒适度及人致动力稳定要求。     

斜拉桥粘滞阻尼器布置方案研究

本文以北京市某斜拉桥为背景工程,建立全桥有限元分析模型,分析设置阻尼器对桥梁结构在地震动作用下的整体响应,并计算不同粘滞阻尼器参数对该桥的减震效果,在确定粘滞阻尼器的参数的基础上拟定两种不同设置位置与不同个数的阻尼器减震方案,在优化主塔最大弯矩、剪力、斜拉索最大索力的基础上综合考虑经济成本,对该桥阻尼器的布置方案给出最优建议。     

考虑行人舒适度的空间缆索悬索桥车致振动控制

带有人行道的市政轨道交通桥梁在地铁作用下会有较大的动力响应,进而影响桥上行人走行舒适度。为了研究地铁荷载激励下桥上行人走行的舒适度,依托某市政空间缆索体系悬索桥,在有限元分析软件ANSYS中建立结构三维模型,考虑轨道不平顺的影响,在列车荷载激励下进行瞬态非线性时程分析。结果发现:当轨道不平顺的谐振频率接近桥梁一阶竖弯模态频率时,桥梁结构出现了共振效应,动力响应显著增大,峰值加速度达到1.122 m/s~2,桥上行人走行舒适度处于"不舒适"等级。为了有效抑制结构振动,改善桥上行人走行舒适度,采用Den Hartog最佳参数确定方法得到调谐质量阻尼器主要参数值,分别研究了单调谐频率质量阻尼器(STMD)和多调谐频率质量阻尼器(MTMD)对结构振动的控制效果,得到STMD系统控制下结构最大加速度为0.731 m/s~2,有效降低了34.8%;MTMD系统控制下结构最大加速度为0.681 m/s~2,有效降低了39.3%,添加阻尼器都使桥上行人舒适度从"不舒适"进入"中度舒适",但是MTMD系统具有更好的抑振效率。随着结构使用过程中收缩徐变、老化等情况的出现,结构自振频率也会发生改变,最后对比结构自身频率改变时STMD与MTMD的抑振效果,得出MTMD具有更好的鲁棒性,更适合长久服役,并且在一定范围内子TMD个数越多,鲁棒性越好。     

飞燕式异型拱桥减震设计研究

结合章江大桥主桥飞燕式异型拱桥,采用有限元分析程序SAP2000建立结构计算模型,分析了桥梁结构在无阻尼器和有阻尼器情况下的地震反应,给出了阻尼器设计吨位、阻尼系数、行程的建议值,为阻尼器选型、布置方向等提供依据;给出了桥梁控制部位(如承台顶、拱脚等处)在地震作用下的内力或反力及稳定性验算结果。     

斜拉索-阻尼器系统空间布置减振方法

针对目前长索的振动控制及斜拉索的面外振动控制减振效果不理想的现状,提出一种新的减振方法——斜拉索-阻尼器系统空间布置减振方法。该方法为每3根斜拉索1组,按三角形空间布置,两两连接阻尼器,阻尼器安装方便,可对每一根斜拉索实现任意方向上的振动控制。为验证其减振效果采用零阶优化法对斜拉索参数进行设计,并建立斜拉索-阻尼器体系算例模型,与原索模型、无索间连接的三索模型进行对比。结果表明,采用斜拉索-阻尼器系统的三索空间布置,斜拉索的振动幅度、振动频率均受到显著抑制,对斜拉索面内外振动可给予有效控制。     

某景区人行悬索桥舒适度分析

以某景区内的1座人行悬索桥为研究背景,结合国内外相关研究结果,建立人行荷载模型及舒适度评价指标要求,介绍了该类人行悬索桥在不满足国内人行桥设计规范要求时对舒适度的评价方法及过程;同时,为进一步提高舒适度,进行了基于调谐质量阻尼器(TMD)的减振措施预案设计。结果显示,该人行悬索桥基频较低,不会出现人桥共振,舒适度满足限值要求;TMD减振措施能有效提高桥梁结构的舒适性。分析结果可为国内建立此类桥型的舒适度评价体系提供参考。     

超高墩大跨度刚构-连续梁桥抗震性能研究

为指导超高墩大跨度刚构-连续梁桥的抗震性能优化设计,以墩高超过100m、主梁总长达480m的预应力混凝土刚构-连续梁桥——厄瓜多尔瓜亚萨明特大桥为研究对象,采用SAP2000有限元软件建立全桥模型,在动力分析的基础上,针对结构抗震性能进行阻尼器参数优化设计分析。结果表明:设置粘滞阻尼器可有效减小该桥墩底截面的纵向弯矩、横向弯矩和梁端的纵向地震位移,在两侧梁端布置默认速度指数为0.3的阻尼器,阻尼器的阻尼系数取12 000kN·(s/m)0.3为最优设计方式;在优化方案下,各桥墩的墩底、墩顶控制截面的抗弯、抗剪能力需求比均大于1,结构处于弹性工作范围内,抗震性能满足规范要求。