风与人群荷载共同作用下人行悬索桥的振动响应

发布时间：2024-02-23 20:17

　　随着人们旅游活动的日益增多,为了满足景区穿越峡谷的需求,大跨径景观人行悬索桥开始增多。由于大跨人行悬索桥具有较为“轻”、“柔”的结构特点,在风与人群荷载共同作用下会产生较大的振动响应,从而引起行人的恐慌与不适。目前国内外对这部分的研究基本没有,故本文依托某大跨景观人行悬索桥,主要进行了以下工作:(1)针对人行悬索桥主梁断面较“窄”的结构特点,分别建立了全桥实体有限元模型、板梁有限元模型、三主梁模型、单主梁beam4模型、单主梁beam18x模型,以实体模型为基准对人行悬索桥主梁进行力学模型讨论和动力特性误差分析。结果表明:对于主梁很窄的开口式断面人行悬索桥,其翘曲自由度对整个体系扭转刚度贡献不大,计算时可以忽略。(2)考虑到行人在桥面上行走时会改变主梁断面周围流场的绕流形态,从而导致主梁断面气动参数的改变,采用3个矩形叠加组合作为试验人体模型,假定人群均匀分布在桥面上,并选取人群密度为0.0P/m²、0.2P/m²、0.5P/m²、1.0P/m²、1.5P/m²的工况,设计了附...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1伦敦千禧桥

表1.2人行桥人致振动事例人行桥结构描述动力特性振动类型振动情形描述日本Toda公园钢箱梁斜拉桥，跨径（45+134）m最低侧向频率0.9Hz横向振动高峰时期桥面行人2000余人，振幅达10mmS形曲线桥，主跨为110m的钢箱梁拱桥最低侧向频率1.....

图1.2张家界大峡谷人行玻璃桥事实上，现有研究表明，当人群数量达到一定程度后，所有竖向基频低于5Hz、横

表1.2人行桥人致振动事例人行桥结构描述动力特性振动类型振动情形描述日本Toda公园钢箱梁斜拉桥，跨径（45+134）m最低侧向频率0.9Hz横向振动高峰时期桥面行人2000余人，振幅达10mmS形曲线桥，主跨为110m的钢箱梁拱桥最低侧向频率1.....

图2.1行人步行及重心运动示意图

其基频为步频的一半。人的竖向步频约为2Hz，侧向步频约为1Hz[29,71]。图2.1行人步行及重心运动示意图2.1.1行人荷载模型目前较为通用的行人荷载模型是用傅里叶级数表达为静荷载与简谐动荷载之和的确定性模型[30]，公式如下：竖向荷载：1()sin(2)nv....

图2.2单人移动荷载下梁的振动示意图

得解耦的运动方程：22()/(1,2,3,)nnnnnnnY+Y+YPtMn振型力：()(,)()nnPtpxtxdx振型质量：2()nnMmxdx为振型阻尼比，n为....

本文编号：3907909