人行悬索桥振动控制:调谐质量阻尼器提升舒适性

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"考虑舒适度的人行悬索桥振动控制 (2013年)" 这篇论文主要探讨了大跨度人行悬索桥的振动控制问题,重点关注桥梁的使用舒适性和安全性。作者指出,这类桥梁由于其轻质、低阻尼以及较低的基本频率特性,对行人荷载引起的振动特别敏感。以一座钢箱梁自锚式人行悬索桥为例,研究人员利用ABAQUS有限元分析软件,参照国际桥梁及结构工程协会(IABSE)提出的单人步行激励标准,深入研究了桥梁的振动特性。 通过分析,他们发现该类桥梁的一阶频率大约在2 Hz,这个频率接近于正常人的行走频率,因此很容易引发桥面共振,这不仅会降低行人行走的舒适性,还可能对桥梁结构的安全性构成威胁。为了解决这个问题,论文提出了采用调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper, TMD)作为振动控制措施。TMD是一种常用的被动减振装置,能够通过自身的振动来抵消主结构的振动。 经过计算和模拟,论文显示采用TMD后,最大减振率可达到45.1%,在各种工况下的平均减振率约为37.7%。这一结果表明,TMD能显著改善悬索桥的振动状况,提高行人使用时的舒适度,同时也有利于保护桥梁结构免受过度振动的影响。 论文关键词包括自锚式悬索桥、调谐质量阻尼器、舒适度以及振动控制。根据中国图书馆分类法,该论文属于工程技术类中的道路与桥梁工程,文献标志码为A,表明这是一篇具有较高学术价值的研究文章。 这篇2013年的研究为解决人行悬索桥振动问题提供了一种有效的解决方案,即应用TMD技术来提升桥梁的使用舒适性和结构安全性,对于未来类似桥梁的设计和改造具有重要的参考价值。