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静态人群-结构相互作用人行桥模态参数试验 被引量:1
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作者 马法荣 朱前坤 +1 位作者 张琼 杜永峰 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第2期115-122,共8页
针对静态人群-结构相互作用下人行桥模态参数影响进行试验研究,以实验室钢结构玻璃人行桥为研究平台.研究内容如下:测试环境激励下人行桥动力参数;测试静态人群作用在人行桥不同位置、不同姿势下结构的动力参数变化.结果表明:静态人群-... 针对静态人群-结构相互作用下人行桥模态参数影响进行试验研究,以实验室钢结构玻璃人行桥为研究平台.研究内容如下:测试环境激励下人行桥动力参数;测试静态人群作用在人行桥不同位置、不同姿势下结构的动力参数变化.结果表明:静态人群-结构相互作用下,随着作用人数增加,结构自振频率逐渐降低,阻尼比逐渐增大.坐姿对结构频率影响最大;四人作用下结构自振频率由空载时的4.381 Hz减小至3.643 Hz,降低了16.8%;半蹲姿势对阻尼比影响最大,四人作用下结构阻尼比由0.660%增加至4.888%,增加了640.6%.静态人群位于某阶振型峰值点处时,对应此阶模态结构频率最小,阻尼比最大. 展开更多
关键词 结构玻璃人行桥 静态人群-结构相互作用 模态参数
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行走人群-结构相互作用模型研究 被引量:10
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作者 高延安 杨庆山 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期153-159,共7页
人群中每个行人简化为一个集中质量和两个弹簧阻尼器腿的模型,利用拉格拉日方程建立了多人行走状态下的人群-结构相互作用模型。首先利用该模型研究了人群引起结构的响应和人群-结构系统的模态特性改变,然后分析了结构响应和系统模态随... 人群中每个行人简化为一个集中质量和两个弹簧阻尼器腿的模型,利用拉格拉日方程建立了多人行走状态下的人群-结构相互作用模型。首先利用该模型研究了人群引起结构的响应和人群-结构系统的模态特性改变,然后分析了结构响应和系统模态随着人群数量的变化而改变,最后比较了在队列和并排两种不同行走状态下人群结构系统的响应和模态特性的变化。数值分析表明结构的响应和模态特性随着人群数目增加而变化增大,然而行人在结构上分布较为均匀的纵向行走方式能够有效降低结构的响应,为减轻结构的剧烈波动,在人行桥设计时建议采用窄的截面宽度或者在桥面上设置纵向疏导设施以避免人流集中对结构的不利影响。 展开更多
关键词 数值模拟 人群-结构相互作用 模态特征 结构响应 人群行走方式
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随机行走人群-大跨楼盖耦合振动及MTMD减振分析 被引量:4
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作者 操礼林 王念康 李爱群 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期463-470,共8页
为研究随机行走人群与大跨楼盖的耦合振动,基于随机人群荷载模型,推导出人群-大跨楼盖-TMD耦合动力方程,开展了随机人群行走下大跨楼盖动力特性参数及加速度响应的不确定性研究.结合遗传算法,建立了考虑人-结构相互作用的MTMD减振优化... 为研究随机行走人群与大跨楼盖的耦合振动,基于随机人群荷载模型,推导出人群-大跨楼盖-TMD耦合动力方程,开展了随机人群行走下大跨楼盖动力特性参数及加速度响应的不确定性研究.结合遗传算法,建立了考虑人-结构相互作用的MTMD减振优化设计方法,并通过数值计算对比了单个TMD与优化MTMD的减振效果.结果表明,随机人群行走下,随着行走人数的增多,大跨楼盖一阶瞬时阻尼比大幅提高,一阶瞬时频率明显降低,且结构模态质量越小,相同行走人数下楼盖瞬时阻尼比的提升幅度与瞬时频率的下降幅度均越大.大跨楼盖加速度响应随着行走人数的增多先增大后减小,相同行走人数下的结构加速度随模态质量的减小而增大.大跨楼盖MTMD减振优化设计方法能够有效减小人群行走下楼盖的加速度响应,优化MTMD的减振效果明显优于单个TMD,最大提升率为46.36%. 展开更多
关键词 大跨楼盖 随机行走人群 -结构相互作用 振动分析 MTMD减振
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随机人群行走下大跨楼盖的动力特性参数及加速度响应的变化规律
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作者 操礼林 王念康 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期606-613,共8页
依据人在行走过程中变步长、变步频和变步速的关系,建立了一种随机人群步行荷载模型.基于薄板振动理论,推导了考虑人-结构相互作用的人群-大跨楼盖耦合动力方程,并通过编程计算,分析了随机人群作用下大跨楼盖动力特性参数与加速度响应... 依据人在行走过程中变步长、变步频和变步速的关系,建立了一种随机人群步行荷载模型.基于薄板振动理论,推导了考虑人-结构相互作用的人群-大跨楼盖耦合动力方程,并通过编程计算,分析了随机人群作用下大跨楼盖动力特性参数与加速度响应的变化规律.结果表明:人群随机行走下,大跨楼盖瞬时频率先减小、后增大,瞬时阻尼比先增大、后减小;随着行走人数增多,大跨楼盖瞬时频率最小值显著降低,瞬时阻尼比最大值大幅增加,瞬时加速度和均方根加速度均呈先增后减的趋势;不同行走人数下,考虑与不考虑行人随机性时结构的加速度响应差异较大,其中瞬时加速度最大差异率可达到53.90%,均方根加速度最大差异率可达到61.57%. 展开更多
关键词 人致振动 大跨楼盖 随机人群 -结构相互作用 振动分析
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半主动调谐质量阻尼器对随机人群荷载振动控制
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作者 王梁坤 周颖 施卫星 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1483-1491,共9页
为提高人行桥的舒适度,提出了一种可变质量与阻尼的半主动调谐质量阻尼器(STMD)。该STMD不但能通过水泵和电磁阀等驱动装置实时调节质量以重调频率来适应人行桥动力特性的变化,而且能实时改变电涡流阻尼的磁导间距来调节阻尼系数以提高... 为提高人行桥的舒适度,提出了一种可变质量与阻尼的半主动调谐质量阻尼器(STMD)。该STMD不但能通过水泵和电磁阀等驱动装置实时调节质量以重调频率来适应人行桥动力特性的变化,而且能实时改变电涡流阻尼的磁导间距来调节阻尼系数以提高耗能效果。首先介绍了STMD变质量及变阻尼的算法及模型试验,然后进行基于人群激励概率性随机模型的案例分析。对比研究了无控结构、优化设计的被动TMD、变质量STMD、变阻尼STMD及变质量变阻尼STMD在随机协同人群荷载下的100次加速度响应,通过这100组加速度的最大值、均方根(RMS)值及最大1-s RMS值共3个舒适度评估指标的最大值、平均值和标准差,分析了不同TMD的减振效果及鲁棒性。研究结果表明,由于人群荷载和人体参数的随机性,结构的动力响应有较大的差异。整体而言,可同时变质量变阻尼的STMD具有最佳的减振效果,且其标准差也最小,即具有最好的鲁棒性。 展开更多
关键词 半主动调谐质量阻尼器 随机人群激励 -结构相互作用 可变质量 可变阻尼
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随机人群行走下人行桥动力特性参数及加速度响应 被引量:8
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作者 操礼林 曹栋 +1 位作者 张志强 李爱群 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1028-1035,共8页
为考虑随机行走人群中个体间差异性和个体内随机性,提出了基于步长的随机人群行走构建方法,推导了考虑人-结构竖向相互作用的动力方程,建立了随机人群行走下人行桥振动响应分析方法,并分析了人行桥结构动力特性参数的变化规律.结果表明... 为考虑随机行走人群中个体间差异性和个体内随机性,提出了基于步长的随机人群行走构建方法,推导了考虑人-结构竖向相互作用的动力方程,建立了随机人群行走下人行桥振动响应分析方法,并分析了人行桥结构动力特性参数的变化规律.结果表明,考虑人-结构竖向相互作用时,人群行走会显著影响结构的阻尼比和频率.随着人流密度的提高,人行桥瞬时阻尼比明显增大,瞬时频率大幅降低.当人群密度恒定而行人分布不断拥挤时,人行桥瞬时阻尼比先增大后减小,瞬时频率先减小后增大.随着人流密度的提高,人行桥竖向峰值加速度和均方根值加速度响应均先增大后减小,人流密度为0. 5人/m^2时,人行桥竖向加速度响应最大. 展开更多
关键词 -结构竖向相互作用 人致振动 随机人群 振动分析 人行桥
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考虑室内布局影响的高频楼盖人致振动舒适度全域评估
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作者 蒲兴龙 何天虎 朱前坤 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期310-320,共11页
人群荷载的高阶谐波可能会引起高频楼盖动力响应的增大,导致舒适度或安全问题。本文旨在分析室内物品的不同布局形式对高频楼盖人致振动的影响。结合社会力模型(SFM)和行人荷载模型,建立了高频楼盖随机荷载模型;在考虑行人-结构相互作用... 人群荷载的高阶谐波可能会引起高频楼盖动力响应的增大,导致舒适度或安全问题。本文旨在分析室内物品的不同布局形式对高频楼盖人致振动的影响。结合社会力模型(SFM)和行人荷载模型,建立了高频楼盖随机荷载模型;在考虑行人-结构相互作用(HSI)的基础上,建立了高频楼盖人致振动计算模型;采用基频为10.35 Hz的高频楼盖进行测试,验证了计算模型应用于不同布局形式时的合理性;采用人致振动全域评估方法对不同布局形式的楼盖在人群随机行走下的舒适度进行了评估,并给出了概率结果。结果显示,对于高频楼盖人致振动问题需要考虑楼盖高阶振型的影响。5人随机行走工况下,在考虑HSI后,不同布局形式的楼盖动力响应有所减小,加速度峰值最大减小13.33%,出现舒适度问题的概率值最大减小12%。并且楼盖的舒适度会因室内布局形式的不同呈现不同的结果,研讨室布局的楼盖出现舒适度问题的概率最大,公共教室次之,会议室概率最小。 展开更多
关键词 人致振动舒适度 高频楼盖 物品布局形式 人群随机荷载模型 行人-结构相互作用 全域评估方法
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