人-桥竖向动力相互作用效应理论与试验研究
本文关键词:人-桥竖向动力相互作用效应理论与试验研究 出处:《土木工程学报》2014年06期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:在人行桥人致振动现象中,行人对桥梁的振动具有双重作用效应,其一以外荷载的形式直接作用于桥梁结构上,表现为强迫驱动作用;其二则以"激励-振动-感知-步伐调整再激励"的反馈环作用形式发生在桥梁的整个振动过程中,表现为人-桥之间的动力相互作用。然而,在当前的人行桥人致振动问题研究中,有关人-桥动力相互作用效应(尤其是竖向)的研究成果较少,导致其在现有的人行桥人致振动响应计算方法中经常被忽略,从而直接影响到计算结果的可靠性。针对这一问题,首先从理论上建立反映行人步行特征的行人动力学模型,并从等效的观点研究振动环境下行人平衡控制理论,借用风工程中强迫振动气动导数识别的思想,提出人-桥动力相互作用效应的理论评价体系,并结合数值方法系统地研究人-桥动力相互作用效应;在此基础上通过试验手段,利用强迫振动法识别结构动力特性的相关理论,研究人-桥动力相互作用的整体效应;通过理论分析与试验结果相对比,进一步对人-桥动力相互作用效应的理论表达式进行修正、完善,最终给出以单人形式描述的人-桥动力相互作用理论表达式。
[Abstract]:In the phenomenon of man-made vibration of footbridge, pedestrian has dual effect on bridge vibration. The form of external load acts directly on bridge structure, which is forced driving effect. The other is the feedback loop of "excitation-vibration-perception-step adjustment and reexcitation", which occurs in the whole vibration process of the bridge and is manifested by the dynamic interaction between man and bridge. In the current research on the human-induced vibration of footbridge, there are few researches on the effect of human-bridge dynamic interaction (especially vertical). As a result, it is often ignored in the existing methods for calculating the human-induced vibration response of footbridge, which directly affects the reliability of the calculation results. Firstly, a pedestrian dynamic model reflecting pedestrian walking characteristics is established theoretically, and the theory of pedestrian balance control in vibration environment is studied from the equivalent point of view, and the idea of forced vibration aerodynamic derivative identification in wind engineering is used. A theoretical evaluation system of man-bridge dynamic interaction effect is proposed, and the effect of man-bridge dynamic interaction is systematically studied with numerical method. On the basis of this, the whole effect of the dynamic interaction between man and bridge is studied by using the theory of the forced vibration method to identify the dynamic characteristics of the structure. By comparing the theoretical analysis with the experimental results, the theoretical expression of the man-bridge dynamic interaction effect is further modified and perfected. Finally, the theoretical expression of man-bridge dynamic interaction described in single-man form is given.
【作者单位】: 湖南大学;长沙理工大学;
【分类号】:U448.11;U441.3
【正文快照】: 引言人行桥人致振动是指行人通过桥面时而引发的桥梁结构振动,其直接激励源是行人步行力荷载。然而,作为施加步行力荷载的主体,行人不仅对结构的自身振动具有高度的敏感性,而且还会根据结构振动大小自行调节步行动作,从而达到保持身体平衡、改善行走过程平稳性的目的[1-2]。行
【共引文献】
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4 张s,
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