大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)人致振動(dòng)控制分析
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 23:15
隨著樓蓋結(jié)構(gòu)跨度增大,結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率降低,與人類活動(dòng)頻率范圍相近,在人致激勵(lì)荷載作用下會(huì)發(fā)生較為顯著的共振現(xiàn)象,這種振動(dòng)雖然不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性帶來(lái)影響,但會(huì)嚴(yán)重影響人體的舒適感,使人員感到緊張或者不適,影響建筑物的正常使用要求。故展開(kāi)基于人致激勵(lì)荷載下的大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)分析及樓蓋振動(dòng)控制理論的研究具有非常重要的意義。為此分析了大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)人體舒適度問(wèn)題,完善了多重調(diào)諧質(zhì)量阻尼器在樓蓋振動(dòng)控制方面的基礎(chǔ)理論與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并運(yùn)用此方法對(duì)某張弦梁—混凝土板組合樓蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了MTMD減振優(yōu)化設(shè)計(jì),主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)從控制力的角度出發(fā),研究多自由度體系下單TMD系統(tǒng)的減振機(jī)理,以此為基礎(chǔ)建立TMD濾波器模型,研究在隨機(jī)荷載下TMD減振控制的實(shí)現(xiàn)途徑,研究發(fā)現(xiàn)TMD對(duì)各個(gè)頻段的輸入以一定的比值進(jìn)行衰減或加強(qiáng),通過(guò)合理設(shè)置,TMD能夠?qū)舱耦l段的輸入有最佳的衰減作用,能將此處的外界輸入減弱一個(gè)數(shù)量級(jí)。(2)建立了MTMD—大跨度樓蓋耦合運(yùn)動(dòng)方程,分析了位置項(xiàng)在減振控制中的決策途徑,制定了MTMD參數(shù)與位置聯(lián)合優(yōu)化策略,并設(shè)計(jì)了大跨度樓蓋MTMD位置優(yōu)化方法,研究發(fā)現(xiàn)樓蓋振型幅值與...
【文章來(lái)源】:河北建筑工程學(xué)院河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
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3.1 大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)建模及模態(tài)分析3.1.1 某大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)基本概況某體育館二層樓蓋為張弦梁—混凝土板組合樓蓋結(jié)構(gòu)。張弦鋼梁長(zhǎng)度 40m自西向東排列,共 13 榀,每榀之間有次梁連接。梁兩端支承在混凝土柱的變截面上,在支撐一端通過(guò)可滑動(dòng)的長(zhǎng)圓孔與鋼梁支座相連,在樓蓋形成自平衡體系前可自由滑動(dòng),待拆模后焊死。圖 3-1 和圖 3-2 分別為樓蓋結(jié)構(gòu)平面圖和單榀張弦梁圖。張弦梁中鋼構(gòu)件采用符合《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)》(GB/T 1591)的 Q345B 鋼,張弦鋼梁截面規(guī)格為 H900 450 25 50,次梁截面規(guī)格為 H450 400 10 2撐桿采用 159×6 的空心圓鋼管截面,拉索采用單根規(guī)格為 7 的擠包單護(hù)層高強(qiáng)度平行鋼絲束,彈性模量為 1.9 105MPa,抗拉強(qiáng)度為 1670MPa;炷翗巧w板厚 150mm,采用 C30 混凝土,每隔 150mm 布置規(guī)格為 HRB400 的通長(zhǎng)筋。張弦梁與混凝土樓板之間利用規(guī)格為 M16 130 的抗剪栓釘連接。
b)張弦梁骨架模型圖 3-3 張弦梁有限元模型Fig.3-3 Beam string structure finite element model(5)樓蓋結(jié)構(gòu)體系主要由張弦梁和混凝土樓蓋板組成,兩者通過(guò)栓釘連接,在結(jié)構(gòu)的使用期間,不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),采用綁定約束實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)同變形。(6)梁兩端支承在混凝土柱的變截面上,其一端焊死,另一端在鋼梁支座區(qū)域設(shè)置滑動(dòng)螺栓孔不限制其滑動(dòng),對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力,利用拉索兩端的張拉力平衡鋼梁因混凝土及其自重產(chǎn)生的外推力,最終形成自平衡體系,此時(shí),將滑動(dòng)一端固定焊死。為了能夠保證所建模型能夠形成自平衡體系,在建模過(guò)程中要模擬此過(guò)程。因此在拉索施加預(yù)應(yīng)力之前,釋放鋼梁一端支撐的縱向自由度,待體系變形足夠形成自平衡體系時(shí),固定其縱向自由度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]上海天文館人致振動(dòng)的TMD振動(dòng)控制分析[J]. 李亞明,賈水鐘,朱華,李瑞雄. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(03)
[2]不對(duì)稱鋼結(jié)構(gòu)連廊實(shí)測(cè)及TMD減震效應(yīng)分析[J]. 王棟,黃焱,李曉東,趙健. 工程抗震與加固改造. 2018(01)
[3]考慮行人-結(jié)構(gòu)相互作用的懸挑鋼筋桁架樓承板振動(dòng)控制研究[J]. 朱前坤,劉路路,杜永峰,陳凱. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]人致荷載研究綜述[J]. 陳雋. 振動(dòng)與沖擊. 2017(23)
[5]某異形拱人行橋通行舒適度及其控制研究[J]. 施穎,張振宇,姚君,孫滬. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]TMD在鋼結(jié)構(gòu)人行橋減振中的應(yīng)用分析[J]. 沈昭,羅曉群,張其林. 建筑結(jié)構(gòu). 2017(S2)
[7]考慮舒適度的大跨樓蓋MTMD系統(tǒng)混合優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 陳鑫,李愛(ài)群,張志強(qiáng),周廣東,操禮林. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]重載運(yùn)輸條件下橋梁橫向振動(dòng)控制措施[J]. 董延?xùn)|. 中國(guó)鐵路. 2017(09)
[9]風(fēng)荷載作用下復(fù)剛度阻尼TMD減振結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 彭凌云,康迎杰,秦麗,何浩祥. 振動(dòng)與沖擊. 2015(21)
[10]TMD控制系統(tǒng)的相位及控制效果分析[J]. 劉良坤,譚平,李祥秀,張穎,周福霖. 振動(dòng)與沖擊. 2015(11)
碩士論文
[1]人行荷載作用下結(jié)構(gòu)的豎向振動(dòng)分析與控制[D]. 涂波.武漢理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):2913444
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3.1 大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)建模及模態(tài)分析3.1.1 某大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)基本概況某體育館二層樓蓋為張弦梁—混凝土板組合樓蓋結(jié)構(gòu)。張弦鋼梁長(zhǎng)度 40m自西向東排列,共 13 榀,每榀之間有次梁連接。梁兩端支承在混凝土柱的變截面上,在支撐一端通過(guò)可滑動(dòng)的長(zhǎng)圓孔與鋼梁支座相連,在樓蓋形成自平衡體系前可自由滑動(dòng),待拆模后焊死。圖 3-1 和圖 3-2 分別為樓蓋結(jié)構(gòu)平面圖和單榀張弦梁圖。張弦梁中鋼構(gòu)件采用符合《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)》(GB/T 1591)的 Q345B 鋼,張弦鋼梁截面規(guī)格為 H900 450 25 50,次梁截面規(guī)格為 H450 400 10 2撐桿采用 159×6 的空心圓鋼管截面,拉索采用單根規(guī)格為 7 的擠包單護(hù)層高強(qiáng)度平行鋼絲束,彈性模量為 1.9 105MPa,抗拉強(qiáng)度為 1670MPa;炷翗巧w板厚 150mm,采用 C30 混凝土,每隔 150mm 布置規(guī)格為 HRB400 的通長(zhǎng)筋。張弦梁與混凝土樓板之間利用規(guī)格為 M16 130 的抗剪栓釘連接。
b)張弦梁骨架模型圖 3-3 張弦梁有限元模型Fig.3-3 Beam string structure finite element model(5)樓蓋結(jié)構(gòu)體系主要由張弦梁和混凝土樓蓋板組成,兩者通過(guò)栓釘連接,在結(jié)構(gòu)的使用期間,不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),采用綁定約束實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)同變形。(6)梁兩端支承在混凝土柱的變截面上,其一端焊死,另一端在鋼梁支座區(qū)域設(shè)置滑動(dòng)螺栓孔不限制其滑動(dòng),對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力,利用拉索兩端的張拉力平衡鋼梁因混凝土及其自重產(chǎn)生的外推力,最終形成自平衡體系,此時(shí),將滑動(dòng)一端固定焊死。為了能夠保證所建模型能夠形成自平衡體系,在建模過(guò)程中要模擬此過(guò)程。因此在拉索施加預(yù)應(yīng)力之前,釋放鋼梁一端支撐的縱向自由度,待體系變形足夠形成自平衡體系時(shí),固定其縱向自由度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]不對(duì)稱鋼結(jié)構(gòu)連廊實(shí)測(cè)及TMD減震效應(yīng)分析[J]. 王棟,黃焱,李曉東,趙健. 工程抗震與加固改造. 2018(01)
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[4]人致荷載研究綜述[J]. 陳雋. 振動(dòng)與沖擊. 2017(23)
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[6]TMD在鋼結(jié)構(gòu)人行橋減振中的應(yīng)用分析[J]. 沈昭,羅曉群,張其林. 建筑結(jié)構(gòu). 2017(S2)
[7]考慮舒適度的大跨樓蓋MTMD系統(tǒng)混合優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 陳鑫,李愛(ài)群,張志強(qiáng),周廣東,操禮林. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]重載運(yùn)輸條件下橋梁橫向振動(dòng)控制措施[J]. 董延?xùn)|. 中國(guó)鐵路. 2017(09)
[9]風(fēng)荷載作用下復(fù)剛度阻尼TMD減振結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 彭凌云,康迎杰,秦麗,何浩祥. 振動(dòng)與沖擊. 2015(21)
[10]TMD控制系統(tǒng)的相位及控制效果分析[J]. 劉良坤,譚平,李祥秀,張穎,周福霖. 振動(dòng)與沖擊. 2015(11)
碩士論文
[1]人行荷載作用下結(jié)構(gòu)的豎向振動(dòng)分析與控制[D]. 涂波.武漢理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):2913444
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