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题名一种大跨桥梁涡激振动TMD减振效果评估方法
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作者
盖盼盼
戴军
徐赵东
毕勤胜
姜文安
管庆松
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机构
江苏大学土木工程与力学学院
东南大学中国−巴基斯坦重大基础设施智慧防灾“一带一路”联合实验室
东北大学振动力学与智慧防灾研究院
震安科技股份有限公司
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出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期1923-1932,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52408536,52108442)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20240874)
+3 种基金
中国博士后科学基金资助项目(2023M741442)
科技部中国-巴基斯坦重大基础设施智慧防灾“一带一路”联合实验室开放课题(2024CPBRJL-01)
江苏省前沿引领技术基础研究重大项目(BK20222006)
国家重点研发计划项目(2022YFE0210500)。
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文摘
本文考虑桥梁主梁和TMD间的动力相互作用,采用TMD自由振动激发桥梁主梁振动,基于监测的主梁和TMD加速度及TMD行程,提出了一种大跨桥梁涡激振动TMD减振效果评估方法。首先,采用运动学Kalman滤波识别TMD的行程和速度;然后,采用扩展Kalman滤波识别TMD的刚度、阻尼系数、TMD施加于主梁的作用力,进而将运行模态分析转化为试验模态分析;最后,采用传递函数法识别主梁的模态参数,通过求解涡激力-主梁-TMD耦合系统的等效阻尼比,评估大跨桥梁涡激振动TMD减振效果。研究结果表明:所提出的方法能够准确识别TMD施加于主梁的作用力;在TMD调谐状态下,涡激力-主梁-TMD耦合系统的等效阻尼比估计相对误差随TMD阻尼比与初始位移减小而增大、随观测噪声增大而增加,最大相对误差小于12%;所提出的方法既能定量评估大跨桥梁涡激振动TMD减振效果,也能为TMD现场再调谐提供理论支撑。
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关键词
TMD减振效果评估
卡尔曼滤波
涡激力-桥梁-tmd耦合系统
模态参数估计
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Keywords
TMD mitigation evaluation
Kalman filter
girder-tmd coupled system
modal parameter estimation
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分类号
U441.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名冰-车-桥系统耦合振动分析
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作者
吴甜宇
邱文亮
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机构
重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室
大连理工大学建设工程学部
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第15期20-28,共9页
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基金
国家自然科学基金(51778108)
中国博士后科学基金(2021M690522)
省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室开放基金(SKLBT-2101)。
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文摘
为了研究桥梁结构在车辆和冰荷载共同作用下的振动反应,提出了冰-车-桥系统耦合动力分析框架。在该框架中,每辆车都被视为一个多自由度的运动系统,桥梁结构采用有限元方法进行建模,利用罚函数定义了车轮与桥面之间的接触关系,实现了各子系统之间的接触与交互作用。基于自激冰力模型得到了依赖于冰与结构相对速度的桥梁结构自激冰力,构建了冰-车-桥系统的耦合动力方程,进而开展了冰-车-桥系统耦合振动分析及行车安全评估。研究结果表明:桥梁竖向振动反应随车速的增加而增大,桥梁横向振动反应则受到了冰荷载的控制;车辆的竖向反应主要依赖于车-桥之间的相互作用力,车辆的横向反应则受冰与桥梁之间相互作用力的主导,车辆与桥梁的交互作用受到了车速和冰速的双重影响;快冰速会增大车辆的横向接触力,降低车辆的最小侧滑抗力,不利于行车安全;冰荷载作用下桥上车辆的前轴车轮比后轴车轮更容易发生侧滑;所提出的冰-车-桥系统耦合动力分析框架可为冰荷载作用下跨海桥梁的行车安全评估提供参考。
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关键词
桥梁结构
自激冰力
冰-车-桥系统
耦合振动
行车安全
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Keywords
bridge structure
self-excited ice force
ice-vehicle-bridge system
coupled vibration
driving safety
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分类号
U447
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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