不同人致激励下空腹夹层板楼盖振动舒适度研究

舒适度是大跨度楼盖中重要的控制指标。基于舒适度评价标准,对大跨度空腹夹层板楼盖进行了动力响应分析,研究了不同人行激励下空腹夹层板楼盖的舒适度性能。结果表明：空腹夹层板振型以竖向为主,在定点激励下,其峰值加速度随着激励频率的增大而增大;通过低阶振型中心的激励产生的加速度大于未通过低阶振型中心路线;有规律人体高强度运动荷载激励下,空腹夹层板峰值加速度较大,在工程设计中应该进行舒适度分析,加强楼盖的振动控制。     

基于烦恼率模型的人致人行桥振动舒适度分析

为实现人致人行桥振动舒适度定量计算,首先,在同一坐标系中研究隶属度函数与人行桥加速度响应之间的函数关系,联系桥上行人心理连续体上的感受区间呈非等距特征,提出基于Stevens幂函数定律的改进隶属度函数,将改进隶属度函数与传统计算公式及实验结果进行比较;其次,综合考虑行人主观反应随机性、个体差异性及变异性,建立人致人行桥振动烦恼率模型,为舒适度定量计算提供理论依据;最后,在基于烦恼率模型的分析方法框架之下建立人行桥竖向及侧向振动舒适度分析方法,建议同时考虑竖向及侧向耦合振动舒适度评价方法,并采用一个实桥分析案例对上述分析流程的应用进行说明。研究结果表明:隶属度与加速度响应之间呈指数函数关系,即服从Stevens幂函数定律;当加速度响应小于人体承受极限时,可采用逐级增量法对行人心理物理量进行描述;改进隶属度函数值与传统隶属度值、实验值之间的最大误差均不超过1%;竖向及侧向振动烦恼率曲线的误差不超过0.04,且变异系数的影响不超过3%;综合考虑人体在不同振动环境下的敏感程度,建议容许烦恼率指标取为22%,具体评估工作中不可忽略人行桥振动响应对容许烦恼率指标的影响;烦恼率计算值与实测值之间的误差不超过3%;该类结果可为在役桥梁振动舒适度定量计算提供直接参考。     

人行桥振动舒适度评价的频域方法

近几年来新建人行桥的跨度越来越大,结构也越来越轻柔,随之而来的问题是如何来评价其振动舒适度。在振动舒适度评价中,目前已普遍采用加速度均方根值作为评价指标,采用随机振动理论在频域上求解可以直接得到结构反应的功率谱密度,而功率谱密度曲线下的面积即是响应的均方值。提出了人行桥人致振动计算的频域方法,还推导了带调谐质量阻力器(TMD)的人行桥随机振动模型,然后确定了人行桥振动舒适度评价标准,其研究结果可为人行桥振动舒适性设计提供参考。     

人致激励下正交胶合木楼板振动性能研究现状

正交胶合木(CLT)楼板受材料轻质且刚度较低的影响,容易产生过度振动造成舒适度问题,其人致振动性能和振动控制方法对CLT楼板的科学应用至关重要。从外部激励、材料特性、楼板特性等方面归纳梳理CLT楼板振动性能的影响因素,综述现有国内外规范中对CLT楼板振动性能的设计和评价标准,对比我国与国外规范在考虑CLT楼板舒适度方面的差异,分析现有设计与评价标准在规范CLT楼板振动性能方面的不足,综述CLT楼板振动性能及其振动控制相关的研究现状,展望CLT楼板振动控制方法的应用前景,讨论当前CLT楼板振动性能研究亟待解决的关键问题,提出改进CLT楼板舒适度设计方法的建议。     

弹性约束复摆的非线性振动研究

研制了低频大振幅测振仪，对该仪器的非线性振动稳定性进行了分析，并通过实验确定其幅频特性和测量精度．     

弹性约束杆的参数振动

本文应用Bernoulll-Euller梁理论推导出中点受弹性约束的简支杆受纵向简谐激励的运动方程.文中把动力响应从静变形中分离出来,用Галеркин法获得常微分方程.得出了最大振幅的计算公式,讨论了弹性约束两个要素的影响.     

考虑舒适度的人行悬索桥振动控制

大跨度人行悬索桥具有轻柔、低阻尼、基频小等特点决定了其对人行荷载激励较为敏感。以一钢箱梁自锚式人行悬索桥设计方案为背景,基于ABAQUS有限元平台,以国际桥梁及结构工程协会(IABSE)建议的单人步行激励为基础研究了人行悬索天桥的振动特性。结果表明:此类桥梁一阶频率位于2 Hz左右,接近于人行步频,易产生桥面共振,降低桥梁的使用舒适性及安全性。针对这种现象提出了采用调谐质量阻尼器(MTMD)进行调节,最大减振率达到45.1%,各工况下平均减振率可达37.7%。     

基于随机行走模型的人致人行桥振动响应分析

为研究人致荷载中的随机性对人行桥结构振动响应的影响,首先,提出了四种考虑时—空多尺度的随机行走模型,对随机步行荷载激励下的动力学方程进行了解耦;其次,分析了每种模型的峰值加速度响应、桥上驻留人数以及人群占位区间上的变化规律;最后,对比研究了不同模型之间的区别。研究结果表明：有序排列模型(OAM)的响应值域范围较广,易出现大幅振动,人行桥峰值加速度出现时刻,人群荷载主要作用在跨中位置;随机分布模型(SDM)、随机到达模型(SAM)以及动态平衡模型(DEM)的峰值加速度响应均服从正态分布规律,且结构最大响应时人群主要分布在下桥端附近;SDM的驻留人数主要与初始时刻人数相同,DEM的驻留人数取决于稳态下的行人数,SAM则相对均匀;考虑行人行走随机性的四种模型可用于人致人行桥振动响应分析和舒适度评估。     

现代木结构楼盖振动与控制研究进展

房屋建筑的宜居性和舒适性是目前研究热点之一,日益受到人们的关注。现代木结构具有绿色宜居、建筑工业化程度高等特点,应用广泛,然而由于木材质量轻、楼盖刚度偏低,往往会产生较大的振动,从而影响其舒适性,因此对木结构楼盖振动性能与控制指标开展研究非常必要。本文对现代木结构楼盖的振动与控制研究进行回顾总结,主要从振动性能与控制指标两个方面进行梳理;并对比国内外研究,分析现代木结构楼盖振动与控制的研究现状,总结归纳研究对象、研究方法、控制指标等内容。本文还对木结构的发展趋势进行了展望,为今后的研究方向与工程应用提供一定参考。     

基于振动舒适度的建筑物楼板设计方法

振动舒适度问题是现代建筑结构中一个越来越值得被关注的问题.在考虑楼板安全性的基础上从人体舒适度的角度对楼板的设计方法进行了扩充.从影响楼板振动舒适度的若干因素如:楼板的厚度、长宽比、短边长度入手,以计权后的均方根加速度为评价指标,运用分析对比、数据拟合等方法,找出了满足振动舒适度要求的楼板的短边长度与楼板厚度的关系,并给出了简易计算公式.计算参数简便、计算结果与理论吻合程度高,可直接应用于工程设计实践中.     

基于改进半正弦模型的人致振动响应

为研究跳跃荷载对结构振动的影响,首先,提出了改进半正弦模型,建议了人群跳跃荷载模型特征参数;然后,推导了单人跳跃荷载作用下简支梁动力响应解析解;最后,以荆州市某人行天桥为例,对比了跳跃荷载作用下结构加速度响应试验值与数值解,验证了改进半正弦模型的适用性。研究结果表明：改进半正弦模型计算值与实测值的最大误差为2.8%,半正弦模型和半正弦平方模型的相应最大误差分别为23.4%和7.1%;跳跃频率为2.3 Hz时,跳跃荷载频率与结构的一阶自振频率接近,导致结构产生共振;在中高频段,改进半正弦模型响应结果与实测值更为接近;该类结果对跳跃荷载精确模拟具有参考借鉴意义。     

Pasternak地基上弹性转动约束层合板的振动特性

基于经典层合板理论 ,研究在面内预加荷载作用下 Pasternak地基上带有弹性转动约束的复合材料矩形层合板的振动特性 ,给出了相应的半解析数值方法 .在运用一维 DQ格式沿 X轴将板的横向振动控制方程实施离散化的基础上 ,沿 Y轴选取满足边界条件的特征函数作为挠度试函数与应力试函数 ,应用 Galerkin法建立起求解自振频率的特征方程 .数值结果表明 ,转动约束刚度、地基参数、面内载荷形式、层合板铺设方式等因素对层合板振动特性均有较大影响 .     

基于曲轴弹性振动的动力传动装置振动预测

在曲轴系统的振动预测中应用动刚度矩阵法,计算从曲轴向滑块的激振力输入,建立了动力传动装置全系统的有限元模型,并采用该模型进行了振动的预测计算.与实验分析结果相比,两者能够较好地吻合,验证了该方法的有效性和实用性.     

基于非局部弹性理论的碳纳米管振动特性研究

基于非局部弹性理论,建立了碳纳米管壳体模型的应力应变关系.根据基本方程和平衡条件,分别给出了单壁和多壁碳纳米管动力学控制微分方程;通过对动力学方程求解,获得了碳纳米管振动的固有频率.研究结果表明:随着振动模式的增加,碳纳米管的振动基频都会增大;而随着碳纳米管的长度或直径的增大,碳纳米管的振动基频都会降低.     

基于最优极点配置复合控制的弹性连杆机构主动控制研究

采用最优极点配置复合控制策略对高速弹性连杆机构的振动主动控制进行了研究。基于机构弹性动力学分析（KED）建立了受控系统状态方程，讨论了系统最优极点的选取方法。对一个具有弹性连杆和摇杆的四杆机构进行数值仿真的结果表明，最优极点配置复合控制对弹性连杆机构振动响应具有明显的抑制效果。     

弹性基础梁振动的负电容控制

将电路中负电容可用来抵消压电片容抗、耗散能量的特性引入到弹性基础梁的振动控制研究中.基于Winkler基础梁建立了分支压电阻尼系统模型,设计了负电容控制系统,并用H2范数优化控制理论对阻尼进行了优化设计.通过算例证实了该系统具有较好的控制效果.与未采用负电容的结果进行比较,说明了采用负电容电路的优越性,并为探索负电容在振动控制中的应用前景提供了参考.     

动能拦截器姿态控制与振动的若干问题

动能拦截器姿态控制采用发动机产生的脉宽调制的脉冲力, 容易诱发弹体产生弹性振动,拦截器的弹性振动信号会被弹上敏感元件测量到,并被引入制导控制闭环回路,形成反馈作用,使控制系统的动态品质变差,甚至会因失稳而导致拦截失败.因此研究末制导拦截器的弹性振动与控制的耦合问题,以及将弹性振动引入控制系统的方法,对拦截器的精确控制具有重要意义.     

基于弹性体模型的双层隔振器结构参数设计

将双层隔振器的力学模型取为具有分布质量的连续体，通过数学力学分析导出了系统的频率方程，给出了有工程实用价值的隔振器结构参数计算公式，为双层隔振系统的高频隔振设计提供了量化依据。     

用压电薄膜对弹性连杆机构的振动响应控制研究

提出一种利用压电薄膜片对弹性连杆机构的动力响应主动控制方法,推导了粘结压电材料后机构的有限元方程。应用模态控制理论对弹性连杆机构振动主动控制问题的原理和策略进行研究,给出了相应最优控制律。在此基础上研究了采用比例微分控制器达到模态最优控制的效果时,其增益参数的确定方法。