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斜拱曲梁人行景观桥舒适度评估与减振控制研究
| 论文题名： | 斜拱曲梁人行景观桥舒适度评估与减振控制研究 |
| 关键词： | 人行景观桥;优化设计;舒适度;减振控制 |
| 摘要： | 随着轻质高强材料的应用以及人们对桥梁美学要求的不断提升，现代人行桥逐步向着大跨轻柔和结构受力复杂的方向发展，同时也导致了新型人行桥存在基频较低、阻尼小、结构频率与人行步频接近进而影响行人舒适度等问题。由倾斜的单索面拱肋与曲线梁组合而成的斜拱曲梁桥作为新型人行桥的典型代表，近年来广泛地被应用于城市人行桥建设中。此类斜拱曲梁人行桥的设计和建造不单要考虑如何与周围城市景相融合，更要考虑其能否肩负承载和疏导行人的重任。而斜拱曲梁人行桥因其新颖独特的造型令其结构受力十分复杂、空间效应突出，如何对其进行准确的人行舒适度评估成为设计和建造过程中的一大难题。目前国内外针对人行桥舒适度问题已开展了大量研究，但关于斜拱曲梁人行桥的舒适度和减振控制方法的研究未见公开报道。本文以首座跨越珠江两岸的斜拱曲梁人行景观桥为研究背景，对其舒适度进行了系统的研究，并提出了相应的减振控制方法，有效提高了桥梁的人行舒适度。本文的主要工作如下： (1)总结、归纳和梳理了常用的人行桥人致振动计算理论、舒适度评价方法和振动控制方法。详细介绍了人行桥人行荷载模型，剖析了人致振动机理，阐明了舒适度评价标准，通过对比国内外人行桥舒适度设计规范，指出了各规范之间的差异和优缺点。 (2)提出了斜拱曲梁人行桥舒适度评估方法。通过建立斜拱曲梁人行桥精细化有限元模型，分析了其自振频率和振型等动力特性，对比了国内外人行桥设计规范给出的桥梁竖向和横向舒适度指标，探讨了行人质量、行人荷载折减系数取值、结构阻尼比对斜拱曲梁人行桥舒适度的影响规律，并给出了斜拱曲梁人行桥舒适度分析计算参数的建议取值。 (3)提出了斜拱曲梁人行桥人致振动控制方法。基于TMD与MTMD系统的减振原理和参数设计方法，分析了TMD质量比取值、MTMD中子TMD数量、TMD空间分布对斜拱曲梁人致振动响应特征的影响，从经济、实用和场地适应性的角度给出了最优减振控制设计方案，有效提升了桥梁的舒适度指标，为同类桥梁的人行舒适度设计提供了借鉴。 |
| 作者： | 周健华 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘爱荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广州大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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