人-桥竖向耦合振动试验与理论研究

发布时间：2023-12-09 18:43

　　近年来,随着轻质高强材料的广泛应用以及土木工程施工技术的巨大进步,人行桥向着大跨与轻质方向快速发展。大跨度人行桥普遍具有较低的振动基频,以及较小的固有阻尼,人-桥之间将存在明显的竖向相互作用,极易诱发人致振动舒适度问题。然而,既有研究已获得的人群与轻柔人行桥之间的竖向相互作用规律存在较大差异,有必要进一步澄清;现有研究主要侧重于单一人体状态(静立或行走)下人-桥耦合系统研究,实际人行桥往往同时存在静立人群与行人,此时人-桥竖向耦合振动变得更为复杂,相关理论分析方法与振动舒适度评价指标也亟待完善。为此,本文以课题组自制的简支钢结构-玻璃人行桥模型为研究平台,系统开展了静立人群、行走单人、静立人群与行走单人共同作用下人-桥耦合系统竖向动力特性和动力响应的试验与理论研究,同时与典型文献结果进行对比分析,最后数值仿真分析了行走人群-简支梁桥-调谐质量阻尼器(TMD)的竖向耦合振动。主要研究结论如下:(1)可同时考虑静立人体的数量和位置影响的静立人体-桥模态质量比参数变化是导致人体对人行桥一阶竖向振动频率与模态阻尼比影响程度波动的重要原因。随着静立人体-简支梁桥模态质量比的增加,人行桥一阶竖向振...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 人体荷载模型
        1.2.2 人行桥振动舒适度评价
        1.2.3 人行桥振动控制
        1.2.4 现有研究存在的不足
    1.3 本文主要内容与技术路线
2 静立人群-简支梁桥耦合系统竖向动力特性研究
    2.1 引言
    2.2 试验研究
        2.2.1 人行桥模型概况
        2.2.2 试验方法
        2.2.3 试验工况
        2.2.4 试验结果
    2.3 理论分析
        2.3.1 静立人体模型
        2.3.2 静立人群-简支梁桥耦合振动运动方程与求解
    2.4 试验与理论结果对比分析
        2.4.1 本文结果
        2.4.2 典型文献结果
    2.5 小结
3 行走单人-简支梁桥竖向耦合振动研究
    3.1 引言
    3.2 试验研究
        3.2.1 试验方法
        3.2.2 试验工况
        3.2.3 试验结果
    3.3 理论分析
        3.3.1 单人步行荷载模型
        3.3.2 单人行走-简支梁桥耦合振动运动方程与求解
    3.4 试验与理论结果对比分析
        3.4.1 本文结果
        3.4.2 典型文献结果
    3.5 小结
4 静立人群-行走单人-简支梁桥竖向耦合振动研究
    4.1 引言
    4.2 试验研究
        4.2.1 试验方法
        4.2.2 试验工况
        4.2.3 试验结果
    4.3 理论分析
        4.3.1 静立与步行荷载模型
        4.3.2 静立人群-行走单人-简支梁桥耦合振动运动方程与求解
    4.4 试验与理论结果对比分析
    4.5 静立人群对行走单人-简支梁桥耦合振动影响参数分析
    4.6 小结
5 行走人群-简支梁桥-TMD竖向耦合振动研究
    5.1 引言
    5.2 理论分析方法
        5.2.1 人体荷载模型选取
        5.2.2 TMD参数选取
        5.2.3 行走人群-简支梁桥-TMD耦合系统运动方程与求解
    5.3 实例仿真分析
        5.3.1 工程概况
        5.3.2 人行桥安装TMD前人群荷载作用下动力响应
        5.3.3 人行桥安装TMD后人群荷载作用下动力响应
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献



本文编号：3871944