現在位置首頁 > 博碩士論文 > 詳目
  • 同意授權
論文中文名稱:行人步行力作用下裝有調諧質量阻尼器橋梁之減振分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Studies on vibration suppression of bridges with a tuned mass damper under pedestrian loads [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:104
畢業學期:第二學期
中文姓名:蔡其霖
英文姓名:Tsai Chi Lin
研究生學號:103428005
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2016/06/27
指導教授中文名:尹世洵
口試委員中文名:張順益;尹世洵;洪曉慧
中文關鍵詞:調諧質量阻尼器減振
英文關鍵詞:tuned mass dampervibration suppression
論文中文摘要:調諧質量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)可以作為控制結構物振動之有效裝置,在橋梁結構裝設調諧質量阻尼器,使橋梁之自然頻率與調諧質量阻尼器頻率產生調諧現象,能有效抑制橋梁振動。本研究首先探討承受不同外力作用於裝設調諧質量阻尼器簡支梁之振動行為,接下來針對行人步行的模擬提出不同的步行力模型施加於鋼桁架輕便橋,透過有限元素軟體進行分析並與行人步行輕便橋動態試驗結果比較,了解提出之步行力模型是否能有效模擬實際行人步行橋梁引發震動的情況,另外因應實際救災需求,設計長跨度輕便橋,並提出過去調諧質量阻尼器最佳化參數研究,設計應用於長跨度輕便橋之調諧質量阻尼器,探討裝設調諧質量阻尼器之長跨度輕便橋受步行力作用下調諧質量阻尼器是否能有效抑制輕便橋的動態反應。
論文英文摘要:Tuned mass damper is an effective device to control the vibration structures. A tuned mass damper whose frequency is tuned with respect to the natural frequency of a bridge is installed in the bridge, which pressed the vibration of the bridge effectively. In the study, firstly, we investigated dynamic behavior of a simply supported beam with a tuned mass damper under different external forces. Secondly, we proposed different models, which simulate pedestrian-induced loads and applied them to a light-weight steel truss bridge. Finite element software was used to analyze the bridge dynamic behavior. The comparison between the numerical and experiment results enabled us to understand if the vibration of the pedestrian bridge due to the pedestrian walking can be effectively model. In addition, we designed a long-span lightweight steel truss bridge to meet the need of disaster relief. According to the studies on the parametric optimization of tuned mass dampers, we designed a tuned mass damper for the long-span bridge. Finally, we investigated the effectiveness of vibration suppression of the long-span bridge with the optimized tuned mass damper subjected to pedestrian loads.
論文目次:摘 要 i
ABSTRACT ii
致 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與目的 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 章節概要 3
第二章 裝設調諧質量阻尼器之橋梁振動分析 4
2.1 前言 4
2.2 推導附有調諧質量阻尼器之橋梁運動方程式 4
2.3 諧和外力作用所引致之橋梁動態反應 8
2.3.1 案例參數 8
2.3.2 未附有調諧質量阻尼器之橋梁位移反應 9
2.3.3 裝設調諧質量阻尼器之橋梁位移反應 11
2.3.4 結果探討 13
2.4 連續步行力作用所引致之橋梁動態反應 14
2.4.1 案例參數 14
2.4.2 未裝設調諧質量阻尼器之橋梁位移反應 15
2.4.3 裝設調諧質量阻尼器之橋梁位移反應 16
2.5 附有調諧質量阻尼器之橋梁反應譜分析 18
2.5.1 不同頻率之諧和外力作用所引致之橋梁動態反應 18
2.5.2 不同步行頻率之步行力作用所引致之橋梁動態反應 20
第三章 步行力模擬之改善與試驗驗証 21
3.1 前言 21
3.2 改善連續步行力模擬方法 21
3.2.1 非連續行人步行力作用於簡支梁-集中加載法 21
3.2.2 非連續行人步行力作用於簡支梁-均佈加載法 24
3.3 非連續步行力於輕便橋試驗 28
3.3.1 輕便橋介紹 28
3.3.2 輕便橋動態試驗 29
3.3.3 輕便橋之數值模擬 34
3.3.4 結果探討 37
3.4 裝有調諧質量阻尼器之輕便橋動態行為模擬 39
第四章 裝設於長跨輕便橋之調諧質量阻尼器最佳化設計 41
4.1 前言 41
4.2 調諧質量阻尼器最佳化設計的介紹 41
4.2.1 Den Hartog 最佳化設計理論 41
4.2.2 柔性結構橋梁裝設調諧質量阻尼器最佳化設計 45
4.3 調諧質量阻尼器最佳化設計在長跨度輕便橋之應用 48
4.3.1 未裝設調諧質量阻尼器之輕便橋動態反應 48
4.3.2 應用Den Hartog最佳化理論於輕便橋 53
4.3.3 應用Steen Krenk最佳化理論於輕便橋 56
4.3.4 結果探討 59
第五章 結論與建議 63
5.1 結論 63
5.2 建議 64
參考文獻 65
論文參考文獻:1. H. Frahm, Device for damped vibrations of bodies, U.S. Patent No. 989,958, October 30, 1909. 2. ?J. Ormondroyd, J.P. Den Hartog, The theory of the dynamic vibration absorber, Transactions of ASME 50 (APM-50-7) (1928) 9–22. ? 3. Rahul Rana, T. T. soong, Parametric study and simplified design of tuned mass damp-ers Engineering Structures, Vol. 20 No. 3. P193-204, 1998 4. C. C. Lin, M.ASCE, J. F. Wang, B. L. Chen, Train-Induced Vibration Control of High-speed Railway Bridge Equipped with Multiple Tuned Mass Dampers 5. Steen Krenk, Jan Hogsberg, Tuned mass absorber on flexible structure, Journal of Sound and Vibration, P1577-1595, 2014 6. 陳鼎新, 承受移動荷重附有質量阻尼器提摩仙可梁之動力分析, 碩士論文, 國立台灣大學, 台北, 2001. 7. 曾勇蒼, 調諧質量阻尼器對橋梁垂直地振反應之影響, 碩士論文, 國立台灣大學, 台北, 2004 . 8. Miki Kobayashi, Prediction and Control of Pedestrian Induced Vibration on an Interior Footbridge, Technical University of Denmark, Department of Civil Engineering, 2011 ? 9. 李祐?, 行人所引致橋梁振動之研究, 碩士論文, 國立臺北科技大學土木與 防災研究所, 台北, 2013 10. 黃柏慎, 開合式單跨救災輕便橋之研究開發, 碩士論文, 國立臺北科技大學土木與 防災研究所, 台北, 2013 ? 11. J.E. Wheeler, Prediction and control of pedestrian induced vibration in footbridges, ASCE Journal of the Structural Division, Volume 108, Issue Number ST-9, 1982, 2045– 2065.
論文全文使用權限:同意授權於2016-07-21起公開