人-桥-TMD振动舒适度分析及减振研究
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长江大学建设学院

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国家自然科学(11911530692);湖北省教育厅科学研究计划资助项目(Q20221305)


Vibration Comfort Analysis and Vibration Damping Research of Human-Bridge-TMD
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    摘要:

    为研究人行桥人致振动控制问题,首先,推导了基于随机行走模型的人-桥-TMD耦合运动方程;然后,计算分析了不同模态质量下的峰值加速度、一阶瞬时阻尼比、一阶瞬时频率及其耦合效应;最后,以荆州市某人行天桥为例,进行了减振效果实测,并对舒适度不满足要求的模态进行人-桥-TMD减振优化设计。结果表明:在同一随机人群密度下,结构的一阶瞬时阻尼比随着模态质量的增大而增大,结构一阶瞬时频率随着模态质量的增大而减小;在TMD振动控制下Tc=0.2、0.4、0.8、1.2人/m2四种工况的减振率分别为76%、73%、69%、56%,平均减振率达到68.5%,其减振率随着随机人群密度的增高呈现出先增大后减小的现象。该类结果对人行桥振动控制具有参考借鉴意义。

    Abstract:

    In order to study the human-induced vibration control of pedestrian bridges, the human-bridge-TMD coupled motion equations based on random walk model are derived;Then, the peak acceleration, the first-order instantaneous damping ratio, the first-order instantaneous frequency and their coupling effects are calculated and analyzed;Finally, taking a certain bridge in Jingzhou as an example, the vibration reduction effect is measured, and the vibration reduction optimization design of man-bridge-TMD is carried out.The results show that the first order instantaneous damping ratio increases with the increase of modal mass and the first order instantaneous frequency decreases with the increase of modal mass.Under the control of TMD, Tc = 0.2, 0.4, 0.8, 1.2/m2, the damping rate was 76%, 73%, 69%, 56%, and the average damping rate was 68.5%.With the increase of the density of the random population, the damping rate increases first and then decreases. The results can be used as reference for vibration control of footbridge.

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  • 收稿日期:2024-06-25
  • 最后修改日期:2024-09-09
  • 录用日期:2024-09-20
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