考虑行人舒适度的空间缆索悬索桥车致振动控制

摘要：

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/s2,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/s2,有效降低了34.8％;MTMD系统控制下结构最大加速度为0.681 m/s2,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.

关键词：桥梁工程、振动控制、有限元分析、舒适度、鲁棒性

所属期刊栏目：37

分类号：U441+.3(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51478391

在线出版日期：2020-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：58-65