Tłumienie drgań i wybrane metody modyfikacji parametrów dynamicznych stalowych kładek dla pieszych

• Autorzy: Pańtak Marek , Marecik Kinga

Warianty tytułu

EN

Vibration damping and selected methods of modifying dynamic parameters of steel footbridges

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono zagadnienie tłumienia drgań w kładkach dla pieszych o konstrukcji stalowej. Prezentowane dane opracowano na podstawie badań własnych i studiów literatury. Na przykładzie wybranych zrealizowanych kładek dla pieszych zobrazowano rozwiązania konstrukcyjne mające na celu modyfikację podstawowych parametrów dynamicznych omawianych konstrukcji.

EN

The article presents the issue of vibration damping in steel footbridges. The presented data are based on the author's own research and literature studies. On the example of selected realised footbridges, the constructional solutions designed to modifying the basic dynamic parameters of the structures are illustrated.

Słowa kluczowe

PL

tłumienie drgań; modyfikacja; parametr dynamiczny; konstrukcja stalowa; kładka dla pieszych; tłumik drgań

EN

vibration damping; modification; dynamic parameter; steel structure; footbridge; vibration damper

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 77, nr 5-6
• Strony: 254--263
• Opis fizyczny: Bibliogr. 55 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Pańtak Marek

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0000-0003-4807-4212

autor

Marecik Kinga

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

Bibliografia

• [1] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie (DzU nr 63, poz. 735, z późniejszymi zmianami).
• [2] PN-EN 1990:2004 Podstawy projektowania konstrukcji,
• [3] PN-EN 1990:2004/A1:2008 Podstawy projektowania konstrukcji. Załącznik A2.
• [4] ISO 10137:2007: Base for design of structures - Serviceability of buildings and walkways against vibration. 2nd ed.
• [5] Bachmann H., Ammann W., Mercier H. et al.: Vibration problems in structures. Practical guidelines, 2nd edition. Birkhäuser Verlag, Basel-Berlin-Boston 1997.
• [6] Fisher O., Pirner M.: Wind induced vibrations of concrete stress-ribbon footbridges. "Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamies", Vol. 74-76, 1998.
• [7] Salamak M.: Doświadczalne metody określania poziomu tłumienia drgań w kładkach dla pieszych. Rozprawa doktorska. Politechnika Śląska, 2003.
• [8] Salamak M.: Rola tłumienia drgań w kładkach dla pieszych oraz metody jego identyfikacji. [W:] "Projektowanie, budowa i estetyka kładek dla pieszych", monografia, edytorzy K. Flaga, W. Średniawa. Politechnika Krakowska, Kraków 2003.
• [9] Lewandowski R.: Dynamika konstrukcji budowlanych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2006.
• [10] Lewandowski R.: Redukcja drgań konstrukcji budowlanych. PWN, Warszawa 2014.
• [11] Flaga A.: Praktyczne ujęcie tłumienia drgań budowli jako całości. Materiały sympozjum naukowego sekcji MK KIiW PAN i IMB PK "Wpływy sejsmiczne na budowle", Kraków 1978.
• [12] Osiński Z.: Tłumienie drgań mechanicznych. PWN, Warszawa 1979.
• [13] Hashif A., Jones D., Henderson J.: Vibration damping. Wiley, New York 1985.
• [14] Chopra A.: Dynamics of structures: theory and application to earthquake engineering. Prentice Hall, 2011.
• [15] Beards C.: Structural vibration: analysis and damping. Bulterworth-Heinemann, 1996.
• [16] Bryja D.: Deterministyczne i stochastyczne metody analizy drgań mostów wiszących. Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej. Monografie Vol. 52, nr 21, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2005.
• [17] Flaga A., Szulej J.: Wyznaczanie parametrów tłumienia drgań mostów i kładek dla pieszych. "Inżynieria i Budownictwo", nr 8/2010
• [18] Flaga A., Szulej J., Wielgos P.: Comparison of determination methods of vibration's damping coefficients for complex structures "Budownictwo i Architektura", nr 2/2008.
• [19] Flaga A., Michałowski T.: Charakterystyki tłumienia drgań lekkich kładek wiszących i podwieszonych. "Inżynieria i Budownictwo" nr 9/2000.
• [20] Heinemeyer Ch., Butz Ch. et al: Design of lightweight footbridges for human induced vibrations. JRC Scientific and Technical Reports, Luxemburg, JRC-ECCS, 2009.
• [21] Schlaich M., Brownlie K., Cozett J. et al: Guidelines for the design of footbridges. "fib Bulletin" No 32, fib, 2005.
• [22] Biliszczuk J., Hawryszków P., Szczepanik K., Stempin P.: O działaniach tłumu na kładki dla pieszych. "Inżynieria i Budownictwo", nr 8/2003.
• [23] Hawryszków P.: O niektórych sposobach tłumienia drgań kładek dla pieszych. "Inżynieria i Budownictwo", nr 1/2005.
• [24] Pańtak M.: O dynamice i kryteriach oceny komfortu użytkowania kładek dla pieszych. "Inżynieria i Budownictwo", nr 2/2018.
• [25] Pańtak M.: Drgania jako stan graniczny użytkowalności kładek dla pieszych. "Inżynieria i Budownictwo", nr 9/2015.
• [26] Bachmann H., Weber B.: Tuned vibration absorbers for "Lively" structures. "Structural Engineering International", No. 1/1995.
• [27] Weber B.: Damping of vibrating footbridges. International Conference Footbridge 2002, Paris 2002.
• [28] Fiebig W.: Reduction of vibrations of pedestrian bridges using tuned mass dampers (TMD). "Archive of Acoustics", vol. 35, No. 2/2010.
• [29] MAURER: Tuned mass and viscous dampers, technical informations and products. Maurer Söhne, Monachium 2011.
• [30] Den Hartog J.P.: Mechanical Vibrations. Dover Publications lnc., 1985.
• [31] Petersen C., Werkle H.: Dynamik der Baukonstruktionen. Springer, 2017.
• [32] Connor J.J.: Introduction to structural motion control. Prentice Hall 2002.
• [33] Rao S.S.: Mechanical Vibrations. Prentice Hall 2010.
• [34] Warburton G.: Optimum absorber parameters for minimizing vibration response. "Earthquake Engineering Structural Dynamics", Vol. 9, Iss. 3,1981.
• [35] Warburton G.: Optimum absorber parameters for various combinations of response and excitation parameters. "Earthquake Engineering Structural Dynamics", Vol. 10, Iss. 3, 1982.
• [36] Piccirillo V., Tusset A., Balthazar J.M.: Optimization of dynamic vibration absorbers based on equal-peak theory. "Latin American Journal of Solids and Structures", Vol. 16, Iss. 4, 2019.
• [37] Bakre S. V., Jangid R.S.: Optimum parameters of tuned mass damper for damped main system. Structural control and health monitoring, Vol. 14, Iss. 3, 2007.
• [38] Nishihara O., Asami T.: Closed-form solutions to the exact optimizations of dynamic vibration absorbers (minimizations of the maximum amplitude magnification factors). "Journal of Vibration and Acoustics", Vol. 124, lss. 4, 2002.
• [39] Asami T., Nishihara O.: Closed-form exact solution to H∞ optimization of dynamic vibration absorbers (application to different transfer functions and damping systems). "Journal of Vibration and Acoustics", Vol. 125, Iss. 3, 2003.
• [40] Asami T.: Calculation of the H∞ optimized design of a single-mass dynamic vibration absorber attached to a damped primary system. "Mechanical Engineering Journal", Vol. 7, No. 5/2020.
• [41] Asami T., Nishihara O., Baz A.M.: Closed-form exact solution to H2 optimization of dynamic vibration absorbers attached to damped linear systems. Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers Series C, Vol. 67, Iss. 655, 2001.
• [42] Zilletti M., Elliott S.J., Rustighi E.: Optimisation of dynamic vibration absorbers to minimise kinetic energy and maximise internal power dissipation. "Journal of Sound and Vibration", Vol. 331, 2012.
• [43] Salvi J., Rizzi E.: A numerical approach towards best tuning of tuned mass dampers. 25th International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA 2012), 2012.
• [44] Wilgos P., Flaga A.: Implementacja numeryczna zagadnienia optymalnego wyznaczania parametrów wielokrotnych strojonych tłumików masowych. [W:] "System Aerodynbud i jego zastosowania w aerodynamice budowli i inżynierii wiatrowej", praca zbiorowa pod redakcją A. Flagi, T. Lipeckiego, Politechnika Lubelska, 2011.
• [45] Ciurej H., Kawecki J., Masłowski R.: Wyznaczanie optymalnych parametrów mechanicznego tłumika drgań metodą roju cząstek (PSO). "Inżynieria i Budownictwo", nr 2/2008.
• [46] Kawecki J., Masłowski R.: Wyznaczanie optymalnych parametrów mechanicznego tłumika drgań budowli wieżowej. "Archiwum Inżynierii Lądowej", nr 4/1988.
• [47] Kawecki J.: Rola elementów sprężysto-tłumiących w mechanicznych tłumikach drgań. III Ogólnopolskie Sympozjum "Wpływy środowiskowe na budowle i ludzi - obciążenia, oddziaływania, interakcje, dyskomfort", Politechnika Lubelska, Lublin Zwierzyniec 2001.
• [48] Kawecki J.: Doświadczalna weryfikacja skuteczności mechanicznego tłumika drgań budowli wieżowej. Monografia 302, Rozprawy z mechaniki konstrukcji i materiałów, Politechnika Krakowska, 2004.
• [49] Kawecki J., Masłowski R.: Dostrojenie mechanicznego tłumika drgań na obiekcie ważnym etapem zapewnienia jego skuteczności. XII międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna "Konstrukcje metalowe - ICMS 2011", SKM KILiW PAN, Wrocław 2011.
• [50] Masłowski R.: Zastosowanie tłumików mechanicznych do zmniejszania drgań budowli wieżowych. "Inżynieria i Budownictwo", nr 1/1983.
• [51] Kawecki J., Masłowski R.: Studium możliwości zastosowania mechanicznego tłumika drgań do redukcji drgań stropu. "Inżynieria i budownictwo", nr 1/1997.
• [52] Hawryszków P., Klasztorny M.: Protection of suspension footbridge with tuned mass dampers against excessive resonant vertical vibrations caused by vandal pedestrian loads. "Archives of Civil Engineering", No. 4/2007.
• [53] KGF Hydraulika: Hydraulické válce a čerpadla, Hydraulické tlumiče kmitů pro mosty a lávky. 2014.
• [54] Kalný M., Komanec J., Kvasnička V., Vitek J.L., Brož R., Koukolik P., Coufal R.: Lávka přes Labe v Čelákovicich - prvni nosná konstrukce z UHPC v ČR. "Beton: technologie, konstrukcje, sanace", nr 4/2014.
• [55] Vladimir Š., Michal P., Tomáš P.: A dynamic analysis of the cable-stayed footbridge in Čelákovice town. "Procedia Engineering", Vol. 199, 2017.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).