列车-桥梁共振研究的现状与发展趋势及预防共振的措施
列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动,而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动,这种相互作用、相互影响的问题就就是车辆与桥梁之间振动耦合的问题。人类自1825年建成第一条铁路以来,便开始了对列车与桥梁相互作用研究探索的漫长历史过程。1849年Willis提交了第一份关于桥梁振动研究的报告,探讨了Chester铁路桥梁塌毁的原因。在随后的近100年时间内,由于当时力学水平、计算技术、方法及手段的落后,研究中通常将车辆、桥梁简单地瞧作两个独立的模型,在这种模型里,机车车辆被简化成单个或多个集中力,或者将其各种动力因素简化为简谐力,而桥梁被处理成均布等截面梁,采用级数展开的方法进行近似的求解,这些方法基本上只能算就是解析或半解析法。
20 世纪60、70年代以来,电子计算机的出现以及有限元技术的发展,使得车桥耦合振动研究有了飞速的发展,从车桥系统的力学模型、激励源的模拟到研究方法与计算手段等都有了质的飞跃,人们可以建立比较真实的车辆与桥梁计算模型,然后用数值模拟法计算车辆与桥梁系统的耦合振动响应,美国、日本、欧洲与国内诸多学者为车桥耦合振动理论的发展做出了重要贡献,在车辆模型、桥梁模型以及车桥系统耦合振动方面取得了不少成就。
本文就车桥耦合振动的研究思路、车辆分析模型、桥梁分析模型、轮轨接触关系、激励源、数值计算方法6个方面,较系统地阐述了列车~桥梁耦合振动研究的现状与进展,总结在上述6个方面已取得的一些研究成果与结论,同时,指出目前研究工作中存在的尚待进一步完善的问题,就如何进一步开展上述领域的研究作了初步探讨。
1 车桥耦合振动研究的现状
20 世纪60、70年代,西欧与日本开始修建高速铁路,对桥梁动力分析提出了更高的要求;同时,电子计算机的出现以及有限元技术的发展,使得车桥振动研究具备了强有力的分析手段,这极大地促进了车桥耦合振动研究的向前发展。
日本在修建本四联络线时,对车桥动力响应做了大量的理论研究、试验研究与现场测试工作。通过分析轮轨横向力、轮重减载率、脱轨系数与车体加速度来
研究列车走行性,通过确定桥梁挠度与轨道折角的允许限值来保证列车行车的舒适性与安全性要求,并对桥梁的竖向、横向刚度做出了相应的规定。日本的研究工作以松浦章夫为代表,松浦章夫在研究确定中小跨度桥梁的竖向挠度限值时,采用的车辆模型为半个车辆(半个车体、一个转向架及两个轮对)的半车模型,只考虑车体的浮沉、一个转向架的浮沉与点头自由度,不考虑列车过桥时桥梁本身的振动,假定桥梁在静活载下产生的竖向挠度为正弦半波,于就是,列车通过桥梁时的车桥振动研究便瞧作列车沿一个或多个连续布置的半波正弦曲线运行时的振动分析。松浦章夫由此确定出中小跨度桥梁的竖向挠度限值。1984 年,阿部英彦根据松浦章夫的研究方法,对多跨简支梁的竖向挠跨比限值进行修订与补充。
另外,松浦章夫早在1976年就利用二系悬挂多刚体多自由度车辆模型研究了高速铁路桥梁的动力问题,分析了列车轴距、列车质量、列车连挂数目等因素对桥梁冲击系数的影响,并给出了桥梁发生共振时的列车速度计算公式。
前苏联H、T、鲍达尔在文献详细介绍了她们关于桥跨结构与机车车辆的相互作用分析的理论研究方法与试验测试情况。H、T、鲍达尔在研究确定中小跨度桥梁竖向挠度限值时采用的方法与日本松浦章夫的类似,只不过松浦章夫采用半车模型,而H、T、鲍达尔采用整车模型。
美国伊利诺理工学院的K、H、Chu等人最早采用复杂的车辆模型来分析铁路车桥系统的振动响应问题,即:将机车车辆简化为由车体、前后转向架、各轮对等部件组成,各部件瞧成刚体,在空间具有6个自由度,它们之间通过弹簧与阻尼联系起来。以轨道横向与竖向不平顺为激励源,将整个车桥系统划分成车辆与桥梁两个子系统,分别建立车辆与桥梁的运动方程,以轮轨相互作用将这两个运动方程联系起来。K、H、Chu等人所建立的多刚体多自由度车辆分析模型得到了后来各国研究人员的广泛采纳,对现代车桥振动研究理论产生了深远影响。
在此前后,欧洲的法国、意大利、丹麦等国研究者也进行了类似的甚至更深入的研究工作。G、Diana探讨了大跨度悬索桥的列车走行问题,以及列车在已经发生变形的大跨度悬索桥上运行时的动力响应;M、Olsson采用有限元-模态技术求解车桥动力响应;Green与Cebon提出了在频域内求解分离的车桥系统方程的新方法,她们利用模态脉冲响应函数与模态激扰力,采用模态迭加法并结合FFT 与IFFT 技术来求解桥梁的动力响应;Yeong-BinYang采用动态凝聚法求解车桥
系统的动力响应问题,由于将所有与车体有关的自由度在单元级进行凝聚,使得计算效率大为提高;Bogaert采用简化的车辆模型,研究高速列车通过肋式拱桥的竖向振动冲击效应,并给出了冲击系数的简化表达式。
国内有关科研院校从70 年代末、80年代初开始,对车桥耦合振动理论进行了较系统的研究工作。尤其就是在“八五”与“九五”计划期间,随着铁路提速以及高速铁路的修建提上议事日程,关于车桥耦合振动的研究取得了巨大的发展。
2车桥共振研究现状
关于车桥共振的问题,国内外学者已做了一些研究,主要代表如下:松浦章夫利用二系悬挂多刚体车辆模型研究了高速铁路桥梁的动力问题,分析了列车质量、列车轴距、连挂数目等因素对桥梁冲击系数的影响,并给出了桥梁共振时列车速度的计算式。Fryba分别将不同列车简化为两轴重与网轴重的移动荷载模型,采用理沦方法推导了列车通过匀质等截面简支粱桥时引起桥梁共振的临界车速的计算公式。夏禾等通过理论推导与实例分析,分别从桥梁共振与列车共振两个方面研究了列车以一定速度通过桥梁时,车桥系统的共振机理与发生共振的条件。沈锐利以单跨简支梁桥为对象研究了车辆过桥时桥梁的共振现象,另外以等跨多跨简支粱为对象分析了桥梁跨度对车辆共振的影响。苏木标等将中小跨度上承钢板梁、下承钢板粱、下承钢桁粱等视为匀质连续体系,建立运动方程.对铁路简支粱桥竖向共振问题进行了分析。陈友杰等在动载试验的基础上,建立了列车.桥梁相互作用的力学模型,应用有限元分析方法对钢管——钢管混凝土复合拱桥的车桥共振进行了分析。宁晓骏等用车辆——桥梁耦合振动理论,计算了六种跨径布置形式的车桥动力响应,通过对计算结果的分析与比较,探讨了在跨数不多时,中小跨径简支粱桥跨径的不同布置与共振的相互关系。秦爱红对货物列车作用下桥梁横向共振的机理进行了研究,研究结果表明当轮对的蛇形激励频率与桥梁横向有载自振频率接近时,车桥横向发生共振,此时桥粱的横向位移响应达到最大。高传伟等应用振型分解法,对移动荷载通过轨道交通桥粱时的动力响应问题进行了理论分析,得出了轨道交通车辆过桥时桥梁共振以及振动相消的公式,其研究结果表明,当车辆速度与车辆长度之比等于桥梁一阶竖向自振频率时,桥梁会发生共振,当桥梁第一阶竖向自振频率等于车辆速度与两倍桥粱跨长之比的
奇数倍时,轴重在桥上引起的自由振动与轴重离开桥梁后桥梁的自由振动相互抵消,桥梁振动减小。Kwon等将TMD安装在某三跨等截面连续粱跨中,并对该系统的动力性能进行了分析,分析结果表明TMD对由车辆荷载引起的桥梁振动响应的控制效果很明显。郭文华等运用列车.桥粱空间振动时域分析方法,研究了TMD 不同参数对箱梁振动控制的效果,计算结果表明采用TMD能有效的制高速铁路简支箱梁的共振响应,并得出了一种确定共振车速与TMD优选参数的简便方法,可供工程应用参考。
3现有的预防车桥共振的措施
列车以一定的速度通过简立粱桥时,列车对桥梁的作用相当于一个具有一定频率的激振源。列车速度变化时列车荷载所引起的激励频率就会发生变化。当结构的固有频率与激励频率接近时,将会产生较大的振动或者出现共振,进而可能引发道床不稳定、钢轨损伤、混凝土开裂,甚至危及桥梁的安全。所以在正常的列车过桥时,车桥系统的共振就是不允许发生的,为此各国在其高速铁路设计规范中为避免车桥系统的共振都规定了桥梁自振频率的限位。国际铁路联盟早期曾组织相关研究机构针对各种运营列车进行了大量的车桥动力计算分析。研究表明粱体固有频率过低将导致高速列车通过时产生较大的振动或共振,但频率过高时桥上轨道不平顺引起的车辆动力响应会明显增加,因此国际铁路联盟在制定UIC 规范时对不同跨度简支梁桥竖向基频的上限与下限值予以规定,希望以此来预防列车——桥梁系统的共振以及避免由轨道不平顺所引起的车辆动力响应增加的现象。
为减小高架轨道列车过桥产生的振动,研究人员采用了许多办法,如:减小轨道不平顺,使用橡胶弹性支座,桥梁上安装TMD、M-TMD等减振装置,设置防振沟等。同济大学在对上海轨道交通明珠线的高架桥梁研究中,考虑桥梁下橡胶支座及支架部结构与地基基础等弹性变形的影响,研究了弹性支承车——桥体系的动力振动分析,实例计算的结果显示,在桥梁实际弹性支座计算条件下,考虑支座弹性后桥梁与车体的振动变化不十分明显。当把顶部橡胶支座的刚度降低时,车桥系统的振动反应减小;但在列车激发的振动频率接近系统固有频率时,可能引起车桥共振。所以在选择桥梁橡胶支座刚度系数时必须考虑车桥系统固有频率的变化,避免发生共振。同时,研究表明,增大橡胶支座的阻尼比可以使车桥系统的阻
振动对人体的影响及安全防护措施 振动对人体的影响分为全身振动和局部振动。全身振动是由振动源（振动机械、车辆、活动的工作平台）通过身体的支持部份（足部和臀部），将振动沿下肢或躯干传布全身引起接振动为主，局部振动是振动通过振动工具、振动机械或振动工件传向操作者的手和前臂。1全身振动对人体的不良影响 接触强烈的全身振动可能导致内脏器官的损伤或位移，周围神经和血管功能的改变，可造成各种类型的、组织的、生物化学的改变，导致组织营养不良，如足部疼痛、下肢疲劳、足背脉搏动减弱、皮肤温度降低；女工可发生子宫下垂、自然流产及异常分娩率增加。一般人可发生性机能下降、气体代谢增加。振动加速度还可使人出现前庭功能障碍，导致内耳调节平衡功能失调，出现脸色苍白、恶心、呕吐、出冷汗、头疼头晕、呼吸浅表、心率和血压降低等症状。晕车晕船即属全身振动性疾病。全身振动还可造成腰椎损伤等运动系统影响。 2局部振动对人体的不良影响 局部接触强烈振动主要以手接触振动工具的方式为主，由于工作状态的不同，振动可传给一侧或双侧手臂，有时可传到肩部。长期持续使用振动工具能引起末梢循环、末神经和骨关节肌肉运动系统的障碍，严重时可引起国家法定职业病－局部振动病。局部振动病也称职业性雷诺现象、振动性血管神经病或振动性白指病等。主要是由于人体长期受低频率、大振幅的振动，使植物神经功能紊乱，引起皮肤振动感
受器及外周血管循环机能改变，久而久之，可出现一系列病理改变。早期可出现肢端感觉异常、振动感觉减退。主诉手部症状为手麻、手疼、手胀、手凉、手掌多汗、手疼多在夜间发生；其次为手僵、手颤、手无力（多在工作后发生），手指遇冷即出现缺血发白，严重时血管痉挛明显。Ｘ片可见骨及关节改变。 3影响振动作用的因素 振动的频率、振幅和加速度是振动作用于人体的主要因素。另外，气温（尤其是寒冷）、噪声、接触时间、体位和姿势、个体差异、被加工部件的硬度、冲击力及紧张等因素等均可影响振动对人体的作用。 4振动的防护措施 １）改革工艺设备和方法，以达到减振的目的，从生产工艺上控制或消除振动源是振动控制的最根本措施； ２）采取自动化、半自动化控制装置，减少接振； ３）改进振动设备与工具，降低振动强度，或减少手持振动工具的重量，以减轻肌肉负荷和静力紧张等； ４）改革风动工具，改变排风口方向，工具固定； ５）改革工作制度，专人专机，及时保养和维修； ６）在地板及设备地基采取隔振措施（橡胶减振动层、软木减振动垫层、玻璃纤维毡减振垫层、复合式隔振装置）； ７）合理发放个人防护用品，如防振保暖手套等； ８）控制车间及作业地点温度，保持在１６摄氏度以上；
8 桥梁振动及抗震 8.1结构抗震体系 8.1.1结构应具有合理的地震作用传力途径和明确的计算简图。结构除了具有必要的承载能力以外，还应具有良好的变形能力和耗能能力，以保证结构的延性性能。 8.1.2结构的质量和刚度应均匀分布，避免因质量和刚度突变而造成地震时结构各部分相对变形过大。对于质量和刚度变化较大的部位，应采取有效措施予以加强。 8.1.3结构基础应建造在坚硬的地基上，尽可能避开活断层及地质条件不好的地基。当结构必须建造在软土地基或可能液化的地基上时，应对地基进行处理。 8.1.4上部结构应尽量采取连续的形式。当上部结构与下部结构之间的支座允许上部结构平动时，必须保证支承面宽度并采取相应的限位措施，防止落梁的发生。 8.1.5确定墩柱的截面尺寸时应避免墩柱的轴压比（墩柱所承受的轴向压力与抗压极限承载力之比）过大，以保证墩柱截面的延性性能。 8.1.6对于多跨连续结构，各中墩柱的截面尺寸和高度应使各柱的纵桥向刚度和横桥向刚度基本相同。跨径相差较大时，应考虑上部结构质量对横桥向频率的影响。对于地面高差较大的地形，可通过下挖地面来调整墩柱的高度。 8.1.7对于大跨度桥梁，应结合桥位处的地质条件和地震动特性等具体情况，对各种结构体系进行分析研究，选择抗震性能较好的结构体系。 8.2地震反应计算 8.2.1工程设计项目应按《地震安全性评价管理条例》（国务院令第323号）及各地方相应管理办法，要求业主对相应区域进行地震危险性分析，
并根据地震危险性分析进行结构的地震反应计算。在桥梁建设中尽量避开具有危险性的活动地震断层。活动性地震断层附近桥梁的地震反应计算要特别注意地面位移对结构的影响。按“条例”不需进行地震安全性评价的一般性工程，应按照《中国地震动参数区划图》（GB18306-xx）规定的设防要求进行抗震设防。 8.2.2应根据工程的重要性等级、场地的地质条件和地震烈度、结构的自振特性等情况，按照规范用反应谱方法进行结构的地震反应计算。对于大跨度桥梁，还应进行时程反应分析，并考虑地震动的空间不均匀性。 8.2.3对于地震作用的计算，应按公路桥梁相关规范执行，城市桥梁应根据道路等级和桥梁的重要性，按表8.1进行重要性系数修正。 表8.1 城市桥梁重要性修正系数Ci 考虑地震引起的位移，避免结构因位移过大而导致非强度破坏。 8.2.5对大跨度桥梁进行地震反应计算时，由于高阶振型的影响较大，必须计算足够多的振型。 8.2.6采用减震措施设计时，应结合具体桥型进行动力时程分析。 8.3构件抗震设计和抗震构造措施 8.3.1 应搜集桥位处地震基本烈度、地质构造、地震活动情况、工程地质及水文地质条件，并根据地震基本烈度及桥梁重要性等级采取相应的
第四章桥梁振动试验 4.1概述 振动是设计承受动荷载的工程结构必须研究的问题，桥梁不仅要研究由车辆移动荷载引起的振动，还要研究桥梁结构本身的抗震、抗风性能和能力。 随着结构计算、施工技术和建筑材料等方面科技水平的不断进步，桥梁的跨度越来越大，因此对桥梁振动性能的研究分析提出了更高的要求。桥梁振动试验可以求的基本问题可以归类为三种：桥梁振源、桥梁自振特性和结构动力反应。 桥梁振源的测定一般包括对能引起桥梁振动的风、地震和车辆振动等振动荷载的测定。 桥梁自振特性是桥梁结构的固有特性，也是桥梁振动试验中最基本的测试内容。 车辆、风和地震等外荷载作用下桥梁结构动力反应的测定是评价桥梁结构动力性能的基本内容之一。 传统的结构动力学方法，根据力学原理建立结构的数学模型，然后由已知振源（输入力或运动）去求所需要的动态响应。这种方法至少有两方面的问题难以完善：一是阻尼系数只能凭假定设置；其次是计算图式和设计图式与实际结构之间的差异。 振动试验已经发展起来的参数识别与模态分析技术，是改善理论计算不足的有力手段。它的基本做法是，利用已知（或未知）输入力对结构激振，用仪器测得结构的输出响应，然后通过输入、输出的关系（或仅输出）求取结构的数学模型，使更接近于结构的实际情况。 振动试验作为一门独立的工程振动学科，解决了许多理论计算上无法解决的实际问题，我国从1976年唐山地震后滦河大桥的抗震试验开始，各高校、科研单位先后对许多实桥和模型桥做过振动试验，特别是近年来对新建的一些大跨度桥梁进行施工阶段和运营阶段的振动试验，许多实测数据已直接为桥梁结构的振动分析、抗震抗风研究所利用。 4.2桥梁自振特性参数测定 测定桥梁自振特性参数是桥梁振动试验的基本内容，要研究桥梁结构的抗震、抗风或抗其它动荷载的性能和能力必须了解桥梁结构的自振特性。 自振特性参数，也称动力特性参数和振动模态参数，主要包括结构的自振频率(自振周期)、阻尼比和振型等，是由结构形式、材料性能等结构固有的特性决定，与外荷载无关。 4.2.1自振特性参数 1.自振频率和自振周期 自振频率是自振特性参数中最重要的概念，物理上指单位时间内完成振动的次数，通常用f表示，单位为赫兹（Hz）,也可以用圆频率ω(ω =2πf)表示，单位为1/秒（1/s）。 自振周期（T）指物体振动波形重复出现的最小时间，单位为秒（s），它和自振频率互成倒数关系T=1/f。
列车-桥梁共振研究的现状与发展趋势及预防共振的措施 列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动，而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动，这种相互作用、相互影响的问题就是车辆与桥梁之间振动耦合的问题。人类自1825年建成第一条铁路以来，便开始了对列车与桥梁相互作用研究探索的漫长历史过程。1849年Willis提交了第一份关于桥梁振动研究的报告，探讨了Chester铁路桥梁塌毁的原因。在随后的近100年时间内，由于当时力学水平、计算技术、方法及手段的落后，研究中通常将车辆、桥梁简单地看作两个独立的模型，在这种模型里，机车车辆被简化成单个或多个集中力，或者将其各种动力因素简化为简谐力，而桥梁被处理成均布等截面梁，采用级数展开的方法进行近似的求解，这些方法基本上只能算是解析或半解析法。 20 世纪60、70年代以来，电子计算机的出现以及有限元技术的发展，使得车桥耦合振动研究有了飞速的发展，从车桥系统的力学模型、激励源的模拟到研究方法和计算手段等都有了质的飞跃，人们可以建立比较真实的车辆和桥梁计算模型，然后用数值模拟法计算车辆和桥梁系统的耦合振动响应，美国、日本、欧洲和国内诸多学者为车桥耦合振动理论的发展做出了重要贡献，在车辆模型、桥梁模型以及车桥系统耦合振动方面取得了不少成就。 本文就车桥耦合振动的研究思路、车辆分析模型、桥梁分析模型、轮轨接触关系、激励源、数值计算方法6个方面，较系统地阐述了列车~桥梁耦合振动研究的现状与进展，总结在上述6个方面已取得的一些研究成果和结论，同时，指出目前研究工作中存在的尚待进一步完善的问题，就如何进一步开展上述领域的研究作了初步探讨。 1 车桥耦合振动研究的现状 20 世纪60、70年代，西欧和日本开始修建高速铁路，对桥梁动力分析提出了更高的要求；同时，电子计算机的出现以及有限元技术的发展，使得车桥振动研究具备了强有力的分析手段，这极大地促进了车桥耦合振动研究的向前发展。 日本在修建本四联络线时，对车桥动力响应做了大量的理论研究、试验研究和现场测试工作。通过分析轮轨横向力、轮重减载率、脱轨系数和车体加速度来
浅谈环境振动对建筑的影响与减振措施 摘要：文章通过分析环境振动的振源和环境振动对建筑的影响，并且根据相应的影响从振源、传播途径和结构自身等方面采取相应的减振措施。 关键词：环境；诱发；建筑震动；减振措施 abstract: this article through the analysis of the influence of the vibration source and environmental vibration on buildings, and according to the corresponding influence, we should take corresponding vibration reduction measures from the source, propagation path and structure itself. key words: environment; induced; construction vibration; vibration reduction measures 中图分类号：tu712 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）引言 在社会经济和工业迅速发展的今天，城市交通、工业生产等引起的环境振动对建筑安全性和适用性，相关居民的生活、工作和身心健康的影响越来越多地引起了人们的关注，国际上已将振动公害列为7大环境公害之一。襄阳市的工业发展势头强劲，随处可见的在建项目也显示了襄阳经济发展的繁荣气象，而环境振动问题也初步显现。因而，研究本地区环境振动具有重大社会和经济意义。 环境振动的振源分析
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上面的行人以及桥梁产生较大的危险。因而对风 - 车 - 桥耦合振动的研究也越来越重要。在此简要介绍国内和国外风 - 车 - 桥耦合振动发展的概况 1 国内风车桥耦合振动研究概况 我国学者以结构动力学为基础，分析了连续梁桥结构在汽车荷载作用下的动态性能，并运用计算机模拟、讨论了不同车速、车型情况下的桥梁动态响应变化，以此分析出影响结构动态性能的主要因素。为简化分析的过程，在他们的研究中将桥梁简化为线性系统，略去了桥面和横梁的约束，在计算中采用设计中常用的截面换算法，将钢筋换算成混凝土，同时将截面折算成等面积的矩形，且仅考虑梁的弯曲振动，而不计梁的转动惯量和剪切变形的效应[4]。2005 年，王解军等采用 2 轴车辆分析模型与梁单元，建立了适应于大跨桥梁车辆振动计算的车桥耦合单元模型，基于功率谱密度函数生成随机路面粗糙度，分析阻尼对行车荷载作用下桥梁振动性能的影响。 北方交通大学等研究了考虑车 - 桥 - 基础相互作用系统的结构动力可靠性问题桥梁结构在多种随机荷载作用下车桥系统动力可靠性问题、脉动风与列车荷载同时作用下桥梁的动力响应问题，分析了地震荷载对桥上列车运行平稳性的影响得到了许多有价值的结论。
2 国外风车桥耦合振动研究概况 20 世纪 60；70 年代西欧和日本开始修建高速铁路对桥梁动力分析提出了更高的要求同时电子计算机的出以及有限元技术的发展使得车桥振动研究具备了强有力的分析手段这极大地促进了车桥耦合振动研究的向前发展。美国伊利诺理工学院的 K.H.Chu 等人最早采用复杂的车辆模型来分析铁路车桥系统的振动响应问题即将机车车辆简化为由车体、前后转向架、各轮对等部件组成各部件看成刚体在空间具有 6 个自由度之间通过弹簧与阻尼联系起来[7]。以轨道横向与竖向不平顺为激励源将整个车桥系统划分成车辆与桥梁两个子系统分别建立车辆与桥梁的运动方程以轮轨相互作用将这两个运动方程联系起来 K.H.Chu 等人所建立的多刚体多自由度车辆分析模型得到了后来各国研究人员的广泛采纳对现代车桥振动研究理论产生了深远影响。在此前后欧洲的法国、意大利、丹麦等国研究者也进行了类似的甚至更深入的研究工作。 G.Diana 探讨了大跨度悬索桥的列车走行问题以及列车在已经发生变形的大跨度悬索桥上运行时的动力响应 M.Olsson采用有限元 - 模态技术求解车桥动力响应 Green 和 Cebon 提出了在频域内求解分离的车桥系统方程的新方法，他们利用模态脉冲响应函数与模态激扰力采用模态迭加法并结合 FFT 和 IFFT 技术来求解桥梁的动力响应。Yeong-Bin yang 采用动态凝聚法求解车桥系统的
噪声对人体的影响 噪声对人体的作用可分为特异作用（对听觉系统）和非特异作用（对其他系统）两种。长期接触强烈噪声会对人体产生不良影响，甚至引起噪声性疾病。 （一）听觉系统 长期接触强烈噪声后，听觉器官首先受害，主要表现为听力下降，噪声引起的听力损伤主要与噪声的强度和接触的时间有关。听力损伤的发展过程首先是生理性反应，后出现病理改变。生理性听力下降的特点为脱离噪声环境一段时间后即可恢复；而病理性的听力下降则不能完全或完全不能恢复。听力下降又称听力损失。 生理性听力损失有两种：（1）短时间接触强噪声，主观感觉耳鸣、听力下降，检查听阈可提高10dB以上，离开噪声环境，数分钟即可恢复，这种现象称听觉适应。（2）较长时间停留在强噪声环境，听力明显下降，听阈提高超过15dB甚至30dB以上，离开噪声环境需较长时间如数小时甚至十几小时后听力才能恢复，称听觉疲劳。这种暂时性的听力下降又称暂时性听阈位移，属功能性改变。如不采取措施，听觉疲劳继续发展，可导致病理性永久听力损失，称永久性听阈位移，即所谓噪声性听力损伤或噪声性耳聋。 TTS的出现和发展与声级大小和接触时间长短有密切关系。TTS在各不同频率上的表现特征又与噪声的频谱特点有关。由TTS发展到PTS的本质和过程尚不完全清楚，也即单用TTS尚难推断将来PTS的发展。但公认的结论是不产生TTS的声级也不会引起PTS。 （二）神经系统 噪声通过听觉器官传入大脑皮质和植物神经中枢（丘脑下部），引起中枢神经系统一系列反应。长期接触强噪声后，主诉有头痛、头晕、耳鸣、心悸及睡眠障碍等神经衰弱综合征，调查发现，接触高噪声的工作人员表现易疲倦易激怒（躁性神经衰弱）。检查大脑皮质功能出现抑制和兴奋过程平衡失调，脑电图α节律减弱或消失，β节律增强或增加。视觉运动反应时延长，闪烁融合频率值降低，视力清晰及稳定性下降。植物神经中枢调节功能减弱，表现为皮肤划痕试验反应迟钝，血压不稳，血管张力有改变。 （三）心血管系统 在噪声作用下，植物神经调节功能发生变化，表现出心率加快或减缓，血压不稳（趋向增高），有研究报道心电图ST段及T波异常改变率增高，呈缺血型变化的趋势。
城市轨道交通系统引起的环境振动问题 李倩1201031113 交通工程12-1班 摘要随着现代工业的迅速发展和城市规模的日益扩大，振动对大都市生活环境和工作环境的影响引起了人们的普遍注意.国际上已把振动列为七大环境公害之一，并开始着手研究振动的污染规律、产生的原因、传播途径、控制方法以及对人体的危害等.城市轨道交通系统对环境及周边建筑物的振动影响正在引起人们的广泛关注，本文对此问题及国内外研究状况作了系统的综述. 关键词轨道交通系统环境振动影响 Environmental Vibration Induced by Urban Rail Transit System Xia He Wu Xuan Yu Daming College of Civil Engineering and Architecture, Northern Jiaotong University,Beijing 100044 Abstract Influences of the urban rail transit induced vibration on the surrounding environments have aroused a great deal of public attention. The researches in China and abroad on this problem are systematically summarized in this paper. Key words rail transit system environment vibration effects 据有关国家统计，除工厂、企业和建筑工程外，交通系统引起的环境振动（主要是引起建筑物的振动）是公众反映中最为强烈的［1］.随着城市的发展，在交通系统设计规划中，对环境影响的考虑越来越多.这主要因为过去城市建筑群相对稀疏，而现在，随着城市建设的迅猛发展，多层高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体空间交通体系，从地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民点、商业中心和工业区.如日本东京市内的交通道路很多已达到5～7层，离建筑物的最短距离小到只有几米，加上交通密度的不断增加，使得振动的影响日益增大.交通车辆引起的结构振动通过周围地层向外传播，进一步诱发建筑物的二次振动，对建筑物特别是古旧建筑物的结构安全以及其中居民的工作和日常生活产生了很大的影响.例如国家自然科学基金资助项目在捷克，繁忙的公路和轨道交通线附近，一些砖石结构的古建筑因车辆通过时引起的振动而产生了裂缝，其中布拉格、哈斯特帕斯和霍索夫等地区发生了由于裂缝不断扩大导致古教堂倒塌的恶性事件.在北京西直门附近，距铁路线约150m处一座五层楼内的居民反映，当列车通过时可感到室内有较强的振动，且受振动影响一段时间后，室内家具也发生了错位.另外，由于人们对生活质量的要求越来越高，对于同样水平的振动，过去可能不被认为是什么问题，而现在却越来越多地引起公众的强烈反应.这些都对交通系统引起的结构振动及其对周围环境影响的研究提出了新的要求，也引起了各国研究人员的高度重视［2～4］. 日本是振动环境污染最为严重的国家之一，在其“公害对策基本法”中，明确振动为七个典型公害之一的同时，还规定了必须采取有效措施来限制振动.在“限制振动法”中，特别对交通振动规定了措施要求，以保护生活环境和人民的健康.T.Fujikake、青木一郎和K.Hayakawa等［9,7,10］分别就交通车辆引起的结构振动发生机理、振动波在地下和地面的传播规律及其对周围居民的影响进行了研究，提出了周围环境振动水平的预测方法. 交通车辆引起的结构和地面振动是城市交通规划中的一个重要问题，由其进一步引发的周边建筑物振动以及相应的振动控制和减振措施，在规划和设计的最初阶段就应加以考虑.为此，德国的J.Melke等提出了一种基于脉冲激励和测试分析的诊断测试方法，来预测市区铁路线附近建筑物地面振动水平，并通过不同测点数据的传递函数分析研究了振动波的传播规律.F.E.Richart和R.D.Woods等则针对隔振沟和板桩墙等隔振措施进行了实验研究.
一、耦合振动研究的现状 20 世纪60、70 年代，西欧和日本开始修建高速铁路，对桥梁动力分析提出了更高的要求；同时，电子计算机的出现以及有限元技术的发展，使得车桥振动研究具备了强有力的分析手段，这极大地促进了车桥耦合振动研究的向前发展。 日本在修建本四联络线时，对车桥动力响应做了大量的理论研究、试验研究和现场测试工作。通过分析轮轨横向力、轮重减载率、脱轨系数和车体加速度来研究列车走行性，通过确定桥梁挠度和轨道折角的允许限值来保证列车行车的舒适性与安全性要求，并对桥梁的竖向、横向刚度做出了相应的规定。日本的研究工作以松浦章夫为代表，松浦章夫在研究确定中小跨度桥梁的竖向挠度限值时，采用的车辆模型为半个车辆（半个车体、一个转向架及两个轮对）的半车模型，只考虑车体的浮沉、一个转向架的浮沉与点头自由度，不考虑列车过桥时桥梁本身的振动，假定桥梁在静活载下产生的竖向挠度为正弦半波，于是，列车通过桥梁时的车桥振动研究便看作列车沿一个或多个连续布置的半波正弦曲线运行时的振动分析。松浦章夫由此确定出中小跨度桥梁的竖向挠度限值。1984 年，阿部英彦[8]根据松浦章夫的研究方法，对多跨简支梁的竖向挠跨比限值进行修订与补充。 另外，松浦章夫早在1976 年就利用二系悬挂多刚体多自由度车辆模型研究了高速铁路桥梁的动力问题，分析了列车轴距、列车质量、列车连挂数目等因素对桥梁冲击系数的影响，并给出了桥梁发生共振时的列车速度计算公式，即 式中，v br 为桥梁共振速度，f b 为桥梁振动频率，2l s 为车辆全长。 前苏联H.T.鲍达尔在文献[10]详细介绍了他们关于桥跨结构与机车车辆的相互作用分析的理论研究方法和试验测试情况。H.T.鲍达尔在研究确定中小跨度桥梁竖向挠度限值时采用的方法与日本松浦章夫的类似，只不过松浦章夫采用半车模型，H.T.鲍达尔采用整车模型。而H.T.鲍达尔还给出了车辆发生共振时列车速度的计算式，即 式中，v vr 为车辆共振速度，f v 为车辆浮沉或点头运动自由振动频率，lb 为桥跨长度。 美国伊利诺理工学院的K.H.Chu等人最早采用复杂的车辆模型来分析铁路车桥系统的振动响应问题，即：将机车车辆简化为由车体、前后转向架、各轮对等部件组成，各部件看
轨道交通系统对周围环境的振动影响 曲经建夏禾石红兵 （北方交通大学土木建筑学院） 【摘要】随着我国人民生活水平的提高，轨道交通系统对周围环境及临近建筑物的振动影响越来越引起人们的关注，并且随着我国城市轻轨交通系统的兴建，使环境振动污染的问题更加突出。本文对此问题进行了系统的综述，并提出了减少建筑物振动的措施。 关键词轨道交通系统环境振动 一、引言 在欧美等西方发达国家，轨道交通系统引起的振动对周围环境的影响早已引起人们的注意，并且把振动列为七大环境公害之一【1】。而在我国，随着经济的发展和人们生活水平的提高，振动问题也引起了一些专家学者的注意。振动试验表明，振动对于居住在铁路线周围的居民的影响非常大，并且危害人们的身心健康，当振动加速度达65dB时，对睡觉有轻微影响；振动加速度达到69dB时，所有轻睡的人将被惊醒；振动加速度达到74dB时，除酣睡的人，一般情况下，其他人将惊醒【2】。 铁道部劳动卫生研究所通过对我国几个典型城市的铁路环境振动的现场实测，考察了铁路沿线居民区受列车运行引起的环境振动污染现状，测试结果表明，离轨道中心线30m之内区域的振级大部分接近80dB。这样高的振级将极大地影响铁路沿线居民的日常生活及身心健康。因此，着手研究振动污染规律、振动产生的原因、振动传播途径及控制方法具有非常重要的意义。 在我国，随着现代化的进行，交通系统大规模发展的趋势极为迅速。由于城市轨道交通系统（包括地下铁道和城市高架轻轨）具有运量大、速度快、安全可靠、对环境污染少、不占用一般道路等优点，已成为解决城市交通拥挤和减少污染的一种有效手段。国内已经拥有和正在建设的地下铁道系统的城市越来越多，而且不少城市还在筹建轻轨交通系统。近年来在城市交通系统建设中，对于振动可能影响环境和周边建筑物内居民生活和工作的问题也进行了预测。如拟议中的西直门至颐和园轻轨快速交通系统可能对附近文化和科研机构产生的振动和噪声影响、地铁南北中轴线可能对故宫等古建筑的振动影响。为此，北京市地铁总公司、北京市城建设计院、北京市环境保护局、北方交通大学、铁道部科学研究院等单位已经开始结合北京、上海等一些大城市修建地铁、轻轨交通系统时车辆引起的环境振动的工程实际进行研究，发表了有关地铁、轻轨车辆作用下隧道及高架桥梁的振动、振动波的传播及其对周围环境和建筑物影响的初步研究成果。
城市轨道交通系统引起的环境振动问题 * 夏 禾 吴 萱 于大明 (北方交通大学土木建筑工程学院,北京100044)摘 要 城市轨道交通系统对环境及周边建筑物的振动影响正在引起人们的广泛关注,本文对此问题及国内外研究状况作了系统的综述. 关键词 轨道交通系统 环境 振动影响 分类号 T U 311.3 Environmental Vibration Induced by Urban Rail Transit System Xia He Wu Xuan Yu Dam ing (College of Civil Engi neering and Architecture,Northern Jiaotong Un i versity,Beij ing 100044) Abstract Influences of the urban rail transit induced vibration on the surrounding env-i ronments have aroused a great deal of public attention.The researches in China and abroad on this problem are systematically summarized in this paper. Key words rail transit system environment vibration effects 1 国内外研究工作概况 随着现代工业的迅速发展和城市规模的日益扩大,振动对大都市生活环境和工作环境的影响引起了人们的普遍注意.国际上已把振动列为七大环境公害之一,并开始着手研究振动的污染规律、产生的原因、传播途径、控制方法以及对人体的危害等. 据有关国家统计,除工厂、企业和建筑工程外,交通系统引起的环境振动(主要是引起建筑物的振动)是公众反映中最为强烈的[1] .随着城市的发展,在交通系统设计规划中,对环境影响的考虑越来越多.这主要因为过去城市建筑群相对稀疏,而现在,随着城市建设的迅猛发展,多层高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体空间交通体系,从地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民点、商业中心和工业区.如日本东京市内的交通道路很多已达到5~7层,离建筑物的最短距离小到只有几米,加上交通密度的不断增加,使得振动的影响日益增大.交通车辆引起的结构振动通过周围地层向外传播,进一步诱发建筑物的二次振动,对建筑物特别是古旧建筑物的结构安全以及其中居民的工作和日常生活产生了很大的影响.例如 *国家自然科学基金资助项目本文收到日期1998-11-30 夏禾男1951年生教授 email hxia@https://www.doczj.com/doc/ec2704251.html, 1999年8月第23卷第4期 北 方 交 通 大 学 学 报JOU RNA L OF NO RTH ERN JIA OT ON G U N IV ERSIT Y Aug.1999 Vo l.23N o.4
车辆与桥梁耦合系统振动理论浅析 [摘要]随着桥梁结构的轻型化以及车辆载重、车速的提高，车辆加速度的存在，车辆过桥引起的车桥振动问题越来越引起工程界的关注。 【关键词】耦合振动；简支梁；模型；冲击系数 1.车桥振动的的特点 车辆通过桥梁时将引起桥梁结构的振动，而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动，这种相互作用、相互影响的问题就是车辆和桥梁之间振动耦合的问题。车桥之间的振动是一种司耦合振动，它具有时变、自激、随机的特点。 2.车桥耦合动力问题的历史与现状 车桥振动的研究已有100多年的历史，最先开展研究的是铁路桥梁的车振问题，随着铁道工程建设的发展，移动荷载对桥梁结构的动力作用问题引起人们普遍地关注。铁路桥梁车激振动的主要特征是列车荷载的轴重大，轴距排列规律性较强，钢轮在钢轨上运行具有蛇行特征，因此，车辆过桥除了激起桥梁竖向振动外，还有较大的横向振动，因此铁路桥梁除了研究竖向振动外，还需研究桥梁横向振动，其主要研究的内容为桥梁的动态响应和车辆过桥的动态响应，如桥梁的冲击系数、横向振幅、以及桥梁的竖横向加速度、桥梁的合理竖向、横向的刚度限值和车辆过桥的加速度以及平稳性等；公路桥梁的车激振动的特征主要表现为过桥车辆的轴重、轴距的多样性和随机性，公路桥梁主要关心的是桥梁的竖向振动，研究的内容主要为桥梁的动态响应如冲击系数等，由于轮胎与路面的作用与钢轮与钢轨作用不同，公路桥梁的车激横向振动不太剧烈，因此，车激桥梁的横向振动基本上不予考虑。尽管铁路与公路桥梁的车激振动的研究范围有些差别，但是，车桥振动研究的主要原理和基本方法是相同的，都具有时变、自激，随机性的特点。 回顾100多年来车桥振动研究的历程，可以大致的分为两个阶段，即车桥振动研究古典理论阶段和车桥振动研究现代理论阶段。 3.车桥振动的古典理论 3.1古典理论的实桥试验研究 1907年1910年期间，美国第一次进行了规模比较大的现场实测工作，用各种类型的机车以不同速度通过21根板梁和24座析梁桥，测定桥梁的最大动力响应，第一次提出了冲击系数的关系，通过试验得出了跨度、车速和冲击作用间的关系，制订了冲击系数曲线，并得出了明确的概念：对于蒸汽机车来说，移动荷载的动力作用主要是由动轮偏心块的周期力所引起的。
四川建筑 第27卷4期 2007108 公路桥梁在移动汽车荷载作用下耦合振动简述 张 洁,李小珍,卢绪庆,张黎明 (西南交通大学土木工程学院,四川成都610031) 【摘 要】 近年来,随着交通事业和桥梁结构的发展,桥梁的动力响应越来越多的制约着桥梁的安全和 使用,因此关于公路桥梁在移动汽车荷载作用下的研究受到桥梁工程师的广泛关注。文中就车辆模型、桥梁模型归纳了这一方向的主要研究成果。 【关键词】 车桥耦合振动; 有限元方法; 车辆模型 【中图分类号】 U441+13 【文献标识码】 A 汽车以一定的速度过桥时,由于受桥面的不平整、车辆 自身各旋转部分的作用、桥头引道与桥面凹凸等因素的影响,会引起车身的振动,并通过轮胎的传递从而引起桥跨结构的随机振动。 随着交通事业的发展,一方面桥梁结构向着大跨、轻型和细长化发展;另一方面通过桥梁的汽车车辆的轴重增重、交通量增大、车辆速度提高。以上两方面的变化,使得如何准确确定移动车辆荷载下公路桥梁的动力响应,日益受到工程师们的重视。 本文就车辆模型、桥梁模型归纳了这一方向的主要研究成果,以进一步探讨公路桥梁在汽车荷载下车桥耦合振动的现象和机理。 1 车辆和桥梁模型 随着电子计算机和有限元方法的问世,现代车桥振动理论以考虑更接近真实的车辆模型和将桥梁理想化为多质量的有限元和有线条模型为主要特点。111 车辆模型 从桥梁和车辆相互作用的动力分析来看,可将汽车视为由刚性底盘(车身)、车轮和轮胎、以及各种线形和非线性支悬装置所组成。 现代车辆模型主要可以分为整车模型(包括车身上下跳动、俯仰、侧倾和四个车轮垂向运动7个自由度)、半车模型和四分之一模型 。 图1 3轴带拖挂汽车模型 在文献[1] 中作者基于车辆的特性是影响桥梁动力响应 图2 2轴带单车模型 的主要因素这一点,建立了两种具有代表性的车辆模型(如图1,图2),并应用D ’A la mbert 原理推导得到车辆的运动方程。图1中,机车和拖车各有竖向跳动、侧倾和俯仰3个自由度,3个轮轴每个轮轴有竖向跳动和侧倾两个自由度,整个车辆有 12个自由度。图2中,机车有竖向跳动、侧倾和俯仰3个自由度,两个轮轴各有竖向跳动和侧倾两个自由度,整个车辆有7个自由度。在文献[1]中作者计算、分析、比较了试验和计算结果,证明了将这两种模型用于模拟真实的车辆是可以满足精度要求的。 谭国辉在文献[2]中建立了具有竖向位移,纵向摇摆和横向摇摆三自由度的空间车辆模型来进行车辆模拟。 此外,3轴单体汽车模型、5轴带拖挂汽车模型和6轴带拖车模型(图3)也是被经常采用并且很有代表性的模型 。 图3 6轴带拖挂汽车模型 以上提到的车辆模型都能够反映车辆一定的动力性能。相比较而言,整车模型能更全面地模拟实际车辆的动力特性, [收稿日期]2006-11-02 [作者简介]张洁(1981～),女,陕西延安人,硕士研究 生。 5 11 ?工程结构?
浅谈环境振动对建筑的影响与减振措 施摘要：文章通过分析环境振动的振源和环境振动对建筑的影响，并且根据相应的影响从振源、传播途径和结构自身等方面采取相应的减振措施。 关键词：环境；诱发；建筑震动；减振措施 abstract: this article through the analysis of the influence of the vibration source and environmental vibration on buildings, and according to the corresponding influence, we should take corresponding vibration reduction measures from the source, propagation path and structure itself. key words: environment; induced; construction vibration;vibration reduction measures 中图分类号：tu712文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012） 引言 在社会经济和工业迅速发展的今天，城市交通、工业生产等引起的环境振动对建筑安全性和适用性，相关居民的生活、工作和身心健康的影响越来越多地引起了人们的关注，国际上已将振动公害列为7大环境公害之一。襄阳市的工业发展势头强劲，随处可见的在建项目也显示了襄阳经济发展的繁荣气象，而环境振动问题也初步显现。 因而，研究本地区环境振动具有重大社会和经济意义。 环境振动的振源分析 环境诱发建筑振动是由外界各种不同振源作用在建筑上所引起的建筑具有不同频率效应的有规律振动和随机振动。引起环境诱发建筑振动有两类:一是由机械运动引起的振动，一是自然现象引起的振动。 其危害程度随着振动特性、振源布局和环境条件不同而有很大的差异。 1.1机械引起的建筑振动
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 浅谈环境振动对建筑的影响与减 振措施(新版)
浅谈环境振动对建筑的影响与减振措施(新 版) 导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 摘要：文章通过分析环境振动的振源和环境振动对建筑的影响，并且根据相应的影响从振源、传播途径和结构自身等方面采取相应的减振措施。 关键词：环境；诱发；建筑震动；减振措施 abstract:thisarticlethroughtheanalysisoftheinfluenceofthevib rationsourceandenvironmentalvibrationonbuildings,andaccordin gtothecorrespondinginfluence,weshouldtakecorrespondingvibrat ionreductionmeasuresfromthesource,propagationpathandstructur eitself. keywords:environment;induced;constructionvibration;vibration reductionmeasures
浅谈环境振动对建筑的影响与减振措施 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
浅谈环境振动对建筑的影响与减振措施摘要：文章通过分析环境振动的振源和环境振动对建筑的影响，并且根据相应的影响从振源、传播途径和结构自身等方面采取相应的减振措施。 关键词：环境；诱发；建筑震动；减振措施 abstract: this article through the analysis of the influence of the vibration source and environmental vibration on buildings, and according to the corresponding influence, we should take corresponding vibration reduction measures from the source, propagation path and structure itself. key words: environment; induced; construction vibration; vibration reduction measures 中图分类号：tu712 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012） 引言
在社会经济和工业迅速发展的今天，城市交通、工业生产等引起的环境振动对建筑安全性和适用性，相关居民的生活、工作和身心健康的影响越来越多地引起了人们的关注，国际上已将振动公害列为7大环境公害之一。襄阳市的工业发展势头强劲，随处可见的在建项目也显示了襄阳经济发展的繁荣气象，而环境振动问题也初步显现。因而，研究本地区环境振动具有重大社会和经济意义。 环境振动的振源分析 环境诱发建筑振动是由外界各种不同振源作用在建筑上所引起的建筑具有不同频率效应的有规律振动和随机振动。引起环境诱发建筑振动有两类:一是由机械运动引起的振动，一是自然现象引起的振动。其危害程度随着振动特性、振源布局和环境条件不同而有很大的差异。 1.1机械引起的建筑振动 在机械运动的振动源中一般有以下三种情况：瞬态性振源、稳态性振源和随机性振源。 瞬态性振源，其中主要有在建筑中进行的锻锤、落锤和压力机(冲床)等。这些振源属脉冲式撞击，振动能量很大，其频谱带较宽，队建筑的影响范围很广，是建筑发生振动危害最突出的振源。
桥梁索结构振动控制 摘要：本文介绍了桥梁索结构的振动特点，回顾了近几十年国内外桥梁索结构振动控制技术研究的进展情况，介绍了工程实例，指出了未来桥梁索结构振动控制的主要发展方向。 关键词:桥梁振动振动控制；被动控制；主动控制；索结构 越来越多的桥梁垮塌事故使得确保结构的稳定性和行车舒适性变得尤为重要。大跨径桥梁大多需要采用索结构（斜拉桥拉索、悬索桥主缆及其吊索和拱桥的吊杆等）的形式，而索结构的因质量小、阻尼低、柔性大的特点，在外界激励下极易发生大幅振动，大跨度桥梁索结构的振动控制往往就成了桥梁结构稳定的控制因素。 桥梁振动控制的主要对象是大跨度桥梁的风振、地震响应和行车响应。桥梁的风致响应可分为颤振和抖振。在较易挠曲的悬索桥和斜拉桥中，风致振动较为常见。悬索桥的缆索、吊杆都存在风振问题，且多为涡激振动。悬索桥的风致振动最著名的例子是1940年美国Tacoma海峡桥坠落事故，该桥跨度为853m。与悬索桥相比，虽然同样跨度下斜拉桥的刚度较大，但随着斜拉桥跨度越大，斜拉索柔性就越大。1988年3月，比利时的Ben Ahin桥的斜拉索就发生了振幅达1米的振动。 1桥梁振动控制的分类 被动控制：它不需要外界能量，只需无源的惯性、弹性与阻尼元件，控制力是控制装置与结构相互运行产生的。该种控制易于实现，减振防冲效果好，应用广泛。主要优点是结构简单和工作可靠。 主动控制：这种控制需要外界能量输入。由于大跨度桥梁的挠性很大，易发生低频振动，这种低频振动用被动控制装置或阻尼技术有一定的局限性。 混合控制：将主动控制与被动控制结合，发挥两种控制方法各自的优点，使主动控制所需提供的巨大控制力大幅度减小，以便有效地控制桥梁振动。 2被动控制的主要类型 2.1摩擦阻尼器 通过摩擦装置滑动作功，消耗能量。1973年建成的日本关门悬索桥在索塔施工中，采用滑动摩擦控制方式的防止缆索的涡激振动。 2.2粘性阻尼器
1人体机械振动模型及对振动的响应 1.1人体机械振动模型 （1）、人体的结构及特性：生物系统与机械系统 （2）、人体机械振动模型及各部位的固有频率（将人体等效为质量、弹簧、阻尼等机械元件组成的机械系统）
1.2人体对激励频率的响应 （1）、频率低于2Hz时，人体可视为纯质量单元。人体平坐状态时，第一次谐振发生在4~6Hz。人体站立时，响应峰值出现在5~12Hz段。 （2）、谐振即物理的简谐振动，物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。共振和谐振是表达的是同一种现象。每个物体的振动都有自己的固有频率，在该频率下该物体的振幅最大。激励源频率接近这一固有频率时该物体会发生谐振。（3）、研究表明人体最敏感的频率范围为纵向振动4～8Hz,水平向振动1～2Hz （4）、人体对不同激振频率的反应 表1人体对不同激振频率的反应 1.3人体在振动环境中舒适度的评价标准 （1）判断环境振动的评价标准：ISO-2631标准。 2环境振动对人体的影响 （1）、人体感觉：人体对振动的感受有一个振幅和频率的范围,当振幅和频率在这个范围内时人体才能感觉得到振动。振动频率低于10Hz时人体最敏感的器官是前庭器官。10Hz以上,肌肉深处的感受器官感受振动;1000Hz以上,则表皮感受器官是最敏感的感受振动感受器。 （2）、生理反应：频率高而振幅小的振动主要作用于组织的神经末梢,频率较低而振幅较大的振动使前庭器官受刺激。中等振幅的全身性振动由前庭器官传递,发生恶心、眩晕和运动疾病等不良反应。较大振幅的振动发生病理的影响。 表2各种频段的振动对人体产生的影响