基于自驱动机制双足模型的人致结构振动分析

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:danble
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
行人活动引起结构超预期振动是关系到结构使用性与安全性的重要问题。当人的激励频率接近结构频率时,人为保持自身平衡使得步频趋于与结构频率保持一致,此时结构与人产生动力共振相互作用。振动测试表明人会影响结构的频率以及阻尼等动力性能参数。目前针对结构人致动力特性的主要前沿研究是将人简化为具有集中质量、刚度-阻尼腿的运动双足模型,用于分析人致结构动力特性。但该模型的稳定性反馈机制还并不成熟,行人对于自身能量的变化过于敏感使的该模型难于处理较为复杂的行走方式或人群问题。针对上述结构人致振动研究中存在的问题,本文从理论和数值两方面进行深入研究,具体内容如下:(1)提出基于自驱动机制的双足行人-结构竖向动力相互作用理论,该理论能够适应复杂的双足迈步行为和动态人群环境。通过利用集中质量-弹簧-阻尼腿双足模型,建立了行人-结构竖向相互作用系统的运动方程,研究了步行双足人体对结构动力响应和动力特性的影响并和已有研究结果进行了比较。并对人体的质量、人腿刚度和阻尼以及步频等人体参数变化对结构动力特性的影响进行了分析。(2)基于社会力模型研究了运动双足人群对结构竖向动力响应以及动力特性的影响,同时研究了人群密度变化对结构动力响应和动力特性的影响。并基于人群均匀分布和同步运动假设提出了人群作用下结构动力特性的解析解,研究了人群规模变化对结构竖向动力响应以及动力特性的影响。(3)提出了基于自驱动机制的双足人致结构侧向运动理论。通过利用生物力学双足模型,建立了行人-结构系统的运动方程,研究了双足运动人体对结构侧向动力响应和动力特性的影响。并对人体的质量、人腿刚度和阻尼以及步频等人体参数变化对结构侧向响应和动力特性的影响进行了分析。(4)基于社会力模型研究了运动双足人群对结构侧向动力响应以及动力特性的影响,同时研究了行人数量变化对结构侧向动力响应和动力特性的影响。并基于人群均匀分布和同步运动假设提出了人群作用下结构侧向动力特性的解析解,研究了人群规模变化对结构侧向动力响应以及动力特性的影响,其对于解决工程实际问题具有参考意义。(5)基于行人自驱动机制提出了三维双足行人-结构动力相互作用理论,研究了步行过程中结构的侧向和竖向动力响应以及动力特性变化,并研究了步行过程中行人的空间三维动力响应。
其他文献
在大部分已经建成的公园中,儿童场地的所占比例是非常小的,由于儿童场地本身受重视程度就较低,各种儿童设施简陋又陈旧,所以儿童游戏和活动的范围大大受到限制,因而如何在公园景观
提出了一种基于LonWorks网络控制技术和组态软件的自动监控系统的解决方案,充分发挥了组态软件在构建系统人机界面方面和LonWorks技术在组成控制网络时的优势,使之两者相结合
对国光苹果出汁率的影响因素进行了试验研究。结果表明,在0℃贮藏28天出汁率减少了2.95%,贮藏到60天或在15.5℃贮藏28天出汁率则明显降低,比对照分别降低了4.15%和14.5%。压榨时
不知道大家有没有在网上看到过一个关于地球时间在加快的帖子,妖怪最近越发觉得时间过得太快了,因为每期妖怪都是最后一个交完稿子的(汗)。
"环境即媒介"逐渐成为了一种全新的广告媒介的概念,正借助人类无穷的智慧和无限的遐想空间,不断进行延伸,融入到人类所处的每一个时间和空间之中。随着城市化的不断发展,为了
结构参数识别在土木工程领域的有着广泛的应用背景,目前的识别方法大多数是在时域和频域上进行的。但是实际工程结构所受激励大多为非平稳的,实际测试信号的信噪比低,且大多
采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造是中国政府采取的一系列降低建筑领域能耗的重要举措之一。由政府补贴主导的改造资金筹措方式较大程度上限制了此项工作在未来的可持