第十届（2019）海峡两岸高校师生土木工程监测与控制研讨会

116 / 2019-07-03 15:11:59

大跨径异型人行拱桥人致振动响应分析及减振控制研究

模态参数识别；模型修正；人致振动响应分析；TMD减振控制

Plenary track > 土木工程结构健康监测

为研究人行荷载激励下桥梁人致振动现象，本文以一座大跨径异型人行拱桥为工程背景，对其展开了人致振动响应分析及TMD减振控制。首先，对其进行运行模态测试，采用EFDD(Enhanced Frequency Domain Decomposition)和改进的NExT/ERA(Natural Excitation Technique/Eigensystem Realization Algorithm)算法识别该桥的模态参数，采用ANSYS软件自带的一阶算法及遗传算法对初始有限元模型进行参数修正；接着，基于修正后的有限元模型，采用四种不同国家规范（英国规范BS5400、瑞典规范BRO2004、德国EN03设计指南、国际标准化组织IS010137）对应的人行荷载激励模型进行人致振动响应分析及舒适度评价；最后，采用TMD对该异型人行拱桥进行减振控制设计。结果表明：两种模态识别方法的识别结果吻合良好，而改进的NExT/ERA算法在计算效率和识别精度方面更有优势；ANSYS一阶算法修正得到频率误差在±5%以内，遗传算法最大误差为5.65%，均能满足精度要求；针对IS010137中人群荷载模型舒适度不满足规范要求限值的情况，采用STMD（Single Tuned Mass Damper）和MTMD（Multiple Tuned Mass Dampers）两种减振方案都能达到很好的减振效果，但MTMD对频率的敏感性小，在设计的频带0.2Hz内仍具有较强的减振效果，推荐使用MTMD。