可移动式人行天桥车结构振动特性分析

发布时间：2020-07-14 03:16

【摘要】：近年来,随着经济的快速发展、大众审美意识的提高以及人们对生活品质提出更高的追求,人们对人行天桥的要求也在不断增加。人行天桥发展不断完善,从实用性要求、美学功能要求、舒适度要求、经济要求等方面逐渐实现自身功能的多样化。人群荷载作用下人行天桥的振动舒适度问题越来越得到人们的重视。本文以人行天桥车架成的可移动式人行天桥结构为研究对象。通过Midas Civil有限元分析软件研究了该结构在风荷载和人行荷载作用下的振动响应。对于在人群荷载作用下的结构振动响应,分不同设计工况进行了分析,并依据舒适度评价指标对其进行舒适度评价。最后结合TMD减振技术对不符合舒适度要求的工况进行减振,提高结构使用舒适度,对减振效果进行分析评价。主要工作如下:确定可移动式人行天桥车的结构方案可行性与初步设计。研究人行天桥人致振动情况研究现状及其减振方法的研究现状;了解工程车分类、设计标准及工作状态,确定初步设计方案。研究舒适度评价理论基础。研读各国相关规范中的设计要求,了解国内外常用的振动舒适度评价标准,对比分析了不同振动舒适度评价标准之间的差异性,以确定选定相适应的振动舒适度评价指标。研究了风荷载特性,基于已有的风荷载研究理论确定了风荷载计算模型;查找国内外人行激励经典试验,在人行荷载的特性的基础上对已有人行荷载模型进行分析比较,结合人致振动的计算理论,确定人行荷载计算模型和时程曲线;结合工程车工作原理及一些设计基本数据完成模型的合理简化确定计算模型,依据桥梁振动分析方法确定振动计算理论,并进行自振模态计算分析;结合工况的舒适度评价设计减振方案,基于减振原理建立减振计算模型,对减振方案的减振效果进行评价。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.11
【图文】：

人行桥,公园,日本

燕山大学工程硕士学位论文善，也更加注重将以人为本的理念融入到结构设计中。向大跨、轻柔、空间结构的方向发展的现代人行桥从某种程度上满足了人们的期待，但同时带来结构自振频率降低、质量阻尼减小，结构与人行激励频率越来越接近，更易引发大幅振动等问题[7]。有时会影响到桥梁使用的舒适性甚至产生心理上的不安全感以致惊慌失措，使人行桥人致振动问题在人们的视野中更加突出，舒适度问题得到广泛重视。

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曲线,重心运动,轴面

研究结构动力学问题，研究外部荷载激励是必不可少的，无论是静荷载、随时或空间变化的动荷载或冲击荷载。人行桥研究的外部激励作用主要有风荷载和人荷载。人行激励荷载是一种活荷载，根据是否具有移动性的划分标准可分为固定置作用的人行激励荷载和移动位置作用的人行激励荷载。风是空气相对于地面流的结果，自然风具有随机性，可以分为平均风和脉动风。1 已有人行激励荷载研究行进中的人，人体重心位置是不断变化的。从空间角度来看人体重心变化接近距离中线越近重心越低的 S 型曲线。行走时产生三个方向的动态时程力，竖向力重力方向重合、水平横向力引起桥面横摆和与行进方向相同的水平纵向力[31]。步力在竖向和水平横向上的力值都符合周期变化的规律。把水平纵向（行走向）、水横向（侧向）、竖向（重力方向）三个方向分别设为空间坐标轴的 X、Y、Z 轴方。经典人体步行，从宏观角度来看在 X-Z 轴面是跳跃型曲线如图 2-1，在 X-Y 轴是 S 型如图 2-2。

【参考文献】