某异型人行桥人致振动试验与分析
本文关键词：某异型人行桥人致振动试验与分析
【摘要】：近年来随着我国经济社会不断的发展,城市道路逐渐向立体化发展,城市人行天桥成为人们出行不可缺少的基础设施。简单的简支梁人行桥不再满足人们审美的要求,风景区为了吸引游人修建了大量的造型优美的人行桥。人行桥的造型美观成为方案设计过程中的重要因素。设计水平的提高、施工技术成熟、工业技术的发展、新材料的研发对人行桥朝着大跨度、轻盈、柔性的方向发展。在追求人行桥轻盈柔美的同时,由于桥梁刚度的降低使得主梁低阶自振频率很容易降低到行人步行频率范围内,行人在通过人行桥的过程中,行人步频与主梁自振频率相近,引起主梁较强烈的振动,轻者造成行人不适,重则桥毁人亡,造成严重的社会灾难。目前对人行桥的振动研究还不透彻,多国规范在控制人行桥人致振动时一般采用控制人行桥第一阶竖向自振频率高于行人正常行走时步频的方法来保证人行桥动力稳定。少数几个国家规范对人行桥竖向和横向第一阶自振频率都进行了限制。本文介绍了异形人行桥发展状况,行人荷载模型研究现状,各国规范对控制人行桥振动采取的限制措施,行人致人行桥振动理论。本文以广州科学城某人行桥为工程背景开展动静力试验与分析。修正后的模型自振频率与该人行桥自振频率最大相差小于10%。行人过桥试验采取单人不同速度过桥、多人并排、列队过桥形式。人行桥的振动响应试验测试结果与计算结果吻合较好。试验和分析结果表明人行桥振动响应随着行人步频增大而增大,当行人步频大于3Hz时,主梁左右跨发生反向竖向振动即行人仅在左跨时,右跨发生相同程度的竖向振动,相位相反。左右跨主梁的横向振动相互影响较大,步频越大越明显。主梁强迫振动在未发生共振时,振动频率与激振频率接近。
【关键词】：人行桥 异形 动力分析
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U448.11;U446
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 绪论11-24
- 1.1 研究背景11-18
- 1.1.1 人行桥发展现状11-12
- 1.1.2 人行桥事故12-18
- 1.2 研究现状18-22
- 1.2.1 人行桥振动研究18-20
- 1.2.2 各国规范20-22
- 1.2.3 存在问题22
- 1.3 小结22-24
- 第二章 人行荷载与人行桥人致振动理论24-43
- 2.1 步行力荷载理论模型24-34
- 2.1.1 行人荷载的特点24-29
- 2.1.2 行人荷载频率29-30
- 2.1.3 行人荷载模型30-34
- 2.2 人行桥人致竖向振动理论34-36
- 2.3 人行桥人致横向振动理论36-42
- 2.4 小结42-43
- 第三章 科学城某人行桥受力分析43-60
- 3.1 工程简介43-44
- 3.2 人行桥受力分析44-45
- 3.3 科学城某人行拱桥荷载试验分析45-58
- 3.3.1 荷载试验理论计算45-49
- 3.3.2 试验加载过程及测点布置49-52
- 3.3.3 试验结果分析52-58
- 3.4 小结58-60
- 第四章 科学城某人行桥有限元模型60-74
- 4.1 有限元模型概况60-65
- 4.1.1 材料属性61
- 4.1.2 截面特性61-62
- 4.1.3 边界条件62-63
- 4.1.4 有限元模态分析结果63-65
- 4.2 科学城某人行桥模态分析65-73
- 4.2.1 模态试验方案65-67
- 4.2.2 模态数据分析原理67-69
- 4.2.3 模态试验结果69-73
- 4.3 小结73-74
- 第五章 科学城人行桥行人过桥试验74-113
- 5.1 行人过桥的有限元模拟74
- 5.2 行人过桥试验74-77
- 5.3 单人过桥动力试验77-93
- 5.3.1 试验一77-82
- 5.3.2 试验二82-88
- 5.3.3 试验三88-90
- 5.3.4 试验四90-93
- 5.4 多人并排匀速过桥动力分析93-96
- 5.4.1 试验五93-94
- 5.4.2 试验六94-96
- 5.5 多人列队匀速过桥动力分析96-111
- 5.5.1 试验七96-98
- 5.5.2 试验八98-100
- 5.5.3 试验九100-105
- 5.5.4 算例试验十105-111
- 5.6 小结111-113
- 结论与展望113-115
- 结论113
- 展望113-115
- 参考文献115-118
- 攻读硕士学位期间取得的研究成果118-119
- 致谢119-120
- 附件120
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，本文编号：558497
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