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人行天桥阻尼索减振理论与试验研究
| 论文题名： | 人行天桥阻尼索减振理论与试验研究 |
| 关键词： | 简支钢箱梁人行桥;自锚式阻尼索;振动控制;阻尼比 |
| 摘要： | 随着经济发展，越来越多人口搬往城市，城市车流量增加，道路路面也随之加宽，同时由于高强材料技术的进步，各城市在修建人行桥时设计的人行桥结构跨度越来越大。桥梁跨度增大意味着结构基频减小，当结构基频落在行人步频范围内时，就很可能发生人致振动。本文以典型的简支钢箱梁人行桥为研究对象，对在人行桥的阻尼索减振方法开展了理论与试验研究，本文的主要研究内容如下： 1、提出了一种能够应用于人行天桥的自锚式阻尼索方法，并通过受力分析建立了人行桥-阻尼索结构的振动微分方程，求解该微分方程得到了阻尼索为结构带来的附加阻尼比解析公式。随后采用槽钢模拟简支梁，通过室内模型试验验证了阻尼比解析解的正确性以及自锚式阻尼索的减振效果。 2、以阻尼索附加阻尼比为减振性能指标，分析了阻尼索的几何安装参数和材料参数对减振效果的影响。随后求解了阻尼索附加结构的强迫振动响应，并根据幅频响应曲线分析了阻尼索粘性系数的影响，得到了最优阻尼的解析公式，完善了阻尼索理论。 3、讨论了人行桥—阻尼索有限元方法的应用，建立了实验梁—阻尼索体系的有限元动力学方程，并采用Matlab软件进行了分析求解。分析结果显示人行桥在行人共振激励下，容易发生大幅振动，安装阻尼索可以有效抑制结构的振动。 4、通过ANSYS有限元软件对湖南某一圆形人行天桥进行了动力分析，分析结果显示桥梁在人群荷载作用下可能发生大幅振动，不满足振动舒适度要求。本文针对该圆形天桥的结构特点设计了一套阻尼索减振方案，在安装阻尼索后结构的最大加速度响应可降低91％。 |
| 作者： | 彭文林 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 禹见达 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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