景区人行悬索桥组合荷载振动响应及控制研究

发布时间：2020-06-15 16:39

【摘要】：人行悬索桥因为其较强的跨越能力以及与自然风景相得益彰的柔美造型等特点成为现在大多数自然风景区跨越沟壑湖河的首选桥型。大部分景区内只允许行人徒步进入,因此人行悬索桥足以满足景区内的通行要求。当景区内发生紧急情况时,若等待大型救援交通工具到达,可能会延误救援时间。此时如果景区内通用的轻型电瓶急救车可以通过人行悬索桥提前到达事故现场做一些应急措施,便可以相应的减小景区和游客的人身及财产损失。与此同时,仍然需要保证轻型电瓶急救车的通过不会引起桥上已有行人的不适及恐慌,因此就需要分析轻型车载与桥上行人的共同作用对人行悬索桥的振动影响以及相应的振动控制效果。本文采用ANSYS中的APDL对所研究的人行悬索桥建立有限元模型并进行各项分析,主要研究内容及研究结果如下:(1)为了使轻型电瓶车可以安全通过,首先将原有人行悬索桥的木质桥面更改为防滑钢板并与加劲梁采用刚性连接,人行悬索桥整体结构的横向刚度得到了提高。(2)对改造后的人行悬索桥采用控制单一变量法进行各项设计参数的影响对比,总结出各设计参数对桥梁结构整体自振频率的影响规律,以便在设计阶段有效提高结构刚度。(3)简要介绍并对比现有的各类舒适度规范,选取一种作为评价标准。利用ANSYS有限元软件分析所研究人行悬索桥在人行荷载、轻型车载及行人-轻型车载组合荷载下的振动响应,结果表明当行人荷载与轻型车载单独作用与桥面系时,桥梁结构的振动响应满足行人舒适度标准,组合荷载作用时会出现较大的振动响应,需要一定的控制措施以减小振动。(4)以增加外部控制措施、控制轻型车载数量以及控制桥上行人与轻型车载荷载位置为控制措施分别分析控制效果。抗风索装置可以有效控制行人增大步频时对桥梁产生的振动响应;根据实际情况,在轻型车载驶上桥面的同时尽量使行人顺车头方向下桥,避免桥上行人在车队两侧停留可以在舒适度范围内保证桥上轻型车辆与行人的安全通过。本文旨在为使景区内的人行悬索桥在紧急情况时可以成为一条生命通道提供一种可能性,更多的发挥人行悬索桥的使用价值。
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.25
【图文】：

图 1-1 四川泸定大渡河铁索桥逐渐形成了现代悬索桥体系，在现代悬索桥发展前期，出。计师 James Finley（1762-1828）设计的 Tacob' s C，自此奠定了现代悬索桥设计的模式[2]。吊桥的模式就传到了欧洲。图 1-2 Tacob' s Creek 桥设计构思：①设置锚及索塔；②设置了垂直吊杆，使主缆能与桥面分开；③主缆从索塔顶端按同一倾斜角向跨中设置

在高强钢丝问世前，便以铁构件建造吊桥，中国便是世界公认的铁质吊桥的。早在 1706 年（清康熙四十五年）我国就建成了四川泸定大渡河铁索桥，跨径 全长 123.42m。全桥由 13 根铁链组成，且至今依旧健在[1]。如图 1-1 所示。图 1-1 四川泸定大渡河铁索桥在此之后，逐渐形成了现代悬索桥体系，在现代悬索桥发展前期，美国、英国发展尤为突出。1801 年，设计师 James Finley（1762-1828）设计的 Tacob' s Creek 吊桥在sylvania 建成，自此奠定了现代悬索桥设计的模式[2]。

【参考文献】

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1 蔡履忠;赵p

本文编号：2714702