人群荷载下新型预制拼装人行斜拉桥振动效应研究
发布时间：2021-09-06 23:32
随着新的桥型结构、施工拼接方式及高强轻质材料的使用,人行天桥正向着轻柔大跨方向发展,并由此导致结构的振动频率不断降低,落入行人敏感步频范围内,致使结构在行人荷载作用下发生共振现象,当振动响应超过人体所能承受的阈值时带来行人不舒适感,故在人行天桥设计阶段,有必要重点考虑行人通行时的舒适度。本文以南京市澳林广场斜拉人行天桥为背景,采用实测与有限元分析相结合的方法,对结构在人致激励下的振动响应及舒适度评价进行了研究分析。首先,本文回顾了著名的人行桥人致振动事件及人行桥振动问题的研究起源。介绍了目前国内外针对人行天桥振动问题的研究现状,主要包括以下四个方面:行人脚步动荷载研究,主要是实验平台及实验方法的介绍;步行参数研究,主要是国内外学者对行人步频及步长的统计分析;舒适度研究,重点考察行人对振动的敏感性;人行桥人致振动控制研究,主要是介绍结构的减振装置。其次,通过查阅国内外相关文献,整理了人行桥振动的基本原理及人行荷载的单人、多人模型。通过对英国BS5400规范、欧洲EN1990规范、瑞典Bro2004规范、国际标准化组织ISO规范及德国EN03规范的等常用规范的荷载模型及舒适度限值的比较分析...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通过事后调查分析，结构大幅振动发
第一章绪论3再未出现振动过大的现象[7]。同时，千禧桥事件掀起了全世界范围内相关学者对人行桥振动问题的研究热潮。日本T桥[8](TodaParkBridge)是一座独塔双索面斜拉桥，位于日本户田公园内。该斜拉桥每个索面设11根拉索，主跨与边跨分别为134m和45m。主塔采用钢筋混凝土制成，塔高61.4m。主梁选用单箱单室正交异性桥面板钢箱梁，箱梁尺寸为6.05mx1.8m。桥梁为一座船舶比赛场馆和公交站台的连接纽带。每当大规模船舶比赛前后，该结构最大通行流量可达1000人/min，即桥上同时通行人数达到两千人[9]。每当桥上通行人数较多时，结构会出现较大幅度的竖向、侧向及拉索振动。通过录像资料显示，约有20%行人通行步频与桥梁侧向振动基频一致。针对上述振动现象，相关工作人员采取两个措施对T桥进行减振控制。其一是在拉索平面内利用金属线将相邻拉索相连以控制振动；其二则在箱梁内部施加调谐液体阻尼器（TLD），结果证明两种措施对结构起到了良好的减振效果[10]。图1-2日本户田公园T桥同样位于日本风景名胜区NasuShiobara的M桥(MapeValleyGreatSuspensionBridge)，为跨径60+320+60的悬索桥。主塔高26.2m。主梁采用H形主梁，未施加加劲桁架，竖向刚度低。M桥自建成以来，侧向问题一直存在，绝大部分通行者因结构侧向振动较大而感觉不适，经检测表明，结构第三、四阶侧向振动频率分别为0.88Hz与1.02Hz，恰为行人侧向敏感步频范围，即行人步行荷载激发了结构高阶共振。
东南大学硕士学位论文4图1-3日本M桥在国内，也有行人导致桥梁过度振动的现象出现。1957年10月15日，武汉长江大桥建成通车。该桥为一座公铁两用大桥，上层为行车道和人行道，刚度很大，下层为双线铁路。作为我国第一座跨长江大桥，通车庆典举行之时，约有50000名群众跟随汽车前进，结果引发了大桥严重的横向振动，造成人群不安。我国桥梁专家李国豪院士事后指出，正常情况下行人在人行道上行走不会引发结构的横向振动，结构的横向稳定性满足可靠[11]。图1-4武汉长江大桥通车典礼杭州市延安路和庆春路交叉口的解百天桥建造于1993年，这是一座工字型钢结构人行天桥，且为当时华东地区最大跨度同类型人行天桥。该结构在运营过程中，行人普遍反映通行时有明显振感。尤其是2000年之后，桥下重车通行时激起的箱梁振动更是引起市民恐慌，并对结构的安全性及稳定性提出质疑。后有关部门对该桥进行了检测，发现桥梁因自振频率过低，在大量行人及桥下大车通行作用下引起的共振现象，而非结构存在安全隐患，围绕解百天桥的争议和传言才慢慢消除[12]。
本文编号：3388397
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通过事后调查分析，结构大幅振动发
第一章绪论3再未出现振动过大的现象[7]。同时，千禧桥事件掀起了全世界范围内相关学者对人行桥振动问题的研究热潮。日本T桥[8](TodaParkBridge)是一座独塔双索面斜拉桥，位于日本户田公园内。该斜拉桥每个索面设11根拉索，主跨与边跨分别为134m和45m。主塔采用钢筋混凝土制成，塔高61.4m。主梁选用单箱单室正交异性桥面板钢箱梁，箱梁尺寸为6.05mx1.8m。桥梁为一座船舶比赛场馆和公交站台的连接纽带。每当大规模船舶比赛前后，该结构最大通行流量可达1000人/min，即桥上同时通行人数达到两千人[9]。每当桥上通行人数较多时，结构会出现较大幅度的竖向、侧向及拉索振动。通过录像资料显示，约有20%行人通行步频与桥梁侧向振动基频一致。针对上述振动现象，相关工作人员采取两个措施对T桥进行减振控制。其一是在拉索平面内利用金属线将相邻拉索相连以控制振动；其二则在箱梁内部施加调谐液体阻尼器（TLD），结果证明两种措施对结构起到了良好的减振效果[10]。图1-2日本户田公园T桥同样位于日本风景名胜区NasuShiobara的M桥(MapeValleyGreatSuspensionBridge)，为跨径60+320+60的悬索桥。主塔高26.2m。主梁采用H形主梁，未施加加劲桁架，竖向刚度低。M桥自建成以来，侧向问题一直存在，绝大部分通行者因结构侧向振动较大而感觉不适，经检测表明，结构第三、四阶侧向振动频率分别为0.88Hz与1.02Hz，恰为行人侧向敏感步频范围，即行人步行荷载激发了结构高阶共振。
东南大学硕士学位论文4图1-3日本M桥在国内，也有行人导致桥梁过度振动的现象出现。1957年10月15日，武汉长江大桥建成通车。该桥为一座公铁两用大桥，上层为行车道和人行道，刚度很大，下层为双线铁路。作为我国第一座跨长江大桥，通车庆典举行之时，约有50000名群众跟随汽车前进，结果引发了大桥严重的横向振动，造成人群不安。我国桥梁专家李国豪院士事后指出，正常情况下行人在人行道上行走不会引发结构的横向振动，结构的横向稳定性满足可靠[11]。图1-4武汉长江大桥通车典礼杭州市延安路和庆春路交叉口的解百天桥建造于1993年，这是一座工字型钢结构人行天桥，且为当时华东地区最大跨度同类型人行天桥。该结构在运营过程中，行人普遍反映通行时有明显振感。尤其是2000年之后，桥下重车通行时激起的箱梁振动更是引起市民恐慌，并对结构的安全性及稳定性提出质疑。后有关部门对该桥进行了检测，发现桥梁因自振频率过低，在大量行人及桥下大车通行作用下引起的共振现象，而非结构存在安全隐患，围绕解百天桥的争议和传言才慢慢消除[12]。
本文编号：3388397
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