隨著新的橋型結(jié)構(gòu)、施工拼接方式及高強(qiáng)輕質(zhì)材料的使用,人行天橋正向著輕柔大跨方向發(fā)展,并由此導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率不斷降低,落入行人敏感步頻范圍內(nèi),致使結(jié)構(gòu)在行人荷載作用下發(fā)生共振現(xiàn)象,當(dāng)振動(dòng)響應(yīng)超過人體所能承受的閾值時(shí)帶來行人不舒適感,故在人行天橋設(shè)計(jì)階段,有必要重點(diǎn)考慮行人通行時(shí)的舒適度。本文以南京市澳林廣場斜拉人行天橋?yàn)楸尘?采用實(shí)測與有限元分析相結(jié)合的方法,對結(jié)構(gòu)在人致激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)及舒適度評價(jià)進(jìn)行了研究分析。首先,本文回顧了著名的人行橋人致振動(dòng)事件及人行橋振動(dòng)問題的研究起源。介紹了目前國內(nèi)外針對人行天橋振動(dòng)問題的研究現(xiàn)狀,主要包括以下四個(gè)方面:行人腳步動(dòng)荷載研究,主要是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)方法的介紹;步行參數(shù)研究,主要是國內(nèi)外學(xué)者對行人步頻及步長的統(tǒng)計(jì)分析;舒適度研究,重點(diǎn)考察行人對振動(dòng)的敏感性;人行橋人致振動(dòng)控制研究,主要是介紹結(jié)構(gòu)的減振裝置。其次,通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),整理了人行橋振動(dòng)的基本原理及人行荷載的單人、多人模型。通過對英國BS5400規(guī)范、歐洲EN1990規(guī)范、瑞典Bro2004規(guī)范、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO規(guī)范及德國EN03規(guī)范的等常用規(guī)范的荷載模型及舒適度限值的比較分析... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

通過事后調(diào)查分析，結(jié)構(gòu)大幅振動(dòng)發(fā)

第一章緒論3再未出現(xiàn)振動(dòng)過大的現(xiàn)象[7]。同時(shí)，千禧橋事件掀起了全世界范圍內(nèi)相關(guān)學(xué)者對人行橋振動(dòng)問題的研究熱潮。日本T橋[8](TodaParkBridge)是一座獨(dú)塔雙索面斜拉橋，位于日本戶田公園內(nèi)。該斜拉橋每個(gè)索面設(shè)11根拉索，主跨與邊跨分別為134m和45m。主塔采用鋼筋混凝土制成，塔高61.4m。主梁選用單箱單室正交異性橋面板鋼箱梁，箱梁尺寸為6.05mx1.8m。橋梁為一座船舶比賽場館和公交站臺(tái)的連接紐帶。每當(dāng)大規(guī)模船舶比賽前后，該結(jié)構(gòu)最大通行流量可達(dá)1000人/min，即橋上同時(shí)通行人數(shù)達(dá)到兩千人[9]。每當(dāng)橋上通行人數(shù)較多時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)較大幅度的豎向、側(cè)向及拉索振動(dòng)。通過錄像資料顯示，約有20%行人通行步頻與橋梁側(cè)向振動(dòng)基頻一致。針對上述振動(dòng)現(xiàn)象，相關(guān)工作人員采取兩個(gè)措施對T橋進(jìn)行減振控制。其一是在拉索平面內(nèi)利用金屬線將相鄰拉索相連以控制振動(dòng)；其二則在箱梁內(nèi)部施加調(diào)諧液體阻尼器（TLD），結(jié)果證明兩種措施對結(jié)構(gòu)起到了良好的減振效果[10]。圖1-2日本戶田公園T橋同樣位于日本風(fēng)景名勝區(qū)NasuShiobara的M橋(MapeValleyGreatSuspensionBridge)，為跨徑60+320+60的懸索橋。主塔高26.2m。主梁采用H形主梁，未施加加勁桁架，豎向剛度低。M橋自建成以來，側(cè)向問題一直存在，絕大部分通行者因結(jié)構(gòu)側(cè)向振動(dòng)較大而感覺不適，經(jīng)檢測表明，結(jié)構(gòu)第三、四階側(cè)向振動(dòng)頻率分別為0.88Hz與1.02Hz，恰為行人側(cè)向敏感步頻范圍，即行人步行荷載激發(fā)了結(jié)構(gòu)高階共振。

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-3日本M橋在國內(nèi)，也有行人導(dǎo)致橋梁過度振動(dòng)的現(xiàn)象出現(xiàn)。1957年10月15日，武漢長江大橋建成通車。該橋?yàn)橐蛔F兩用大橋，上層為行車道和人行道，剛度很大，下層為雙線鐵路。作為我國第一座跨長江大橋，通車慶典舉行之時(shí)，約有50000名群眾跟隨汽車前進(jìn)，結(jié)果引發(fā)了大橋嚴(yán)重的橫向振動(dòng)，造成人群不安。我國橋梁專家李國豪院士事后指出，正常情況下行人在人行道上行走不會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)的橫向振動(dòng)，結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)定性滿足可靠[11]。圖1-4武漢長江大橋通車典禮杭州市延安路和慶春路交叉口的解百天橋建造于1993年，這是一座工字型鋼結(jié)構(gòu)人行天橋，且為當(dāng)時(shí)華東地區(qū)最大跨度同類型人行天橋。該結(jié)構(gòu)在運(yùn)營過程中，行人普遍反映通行時(shí)有明顯振感。尤其是2000年之后，橋下重車通行時(shí)激起的箱梁振動(dòng)更是引起市民恐慌，并對結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性提出質(zhì)疑。后有關(guān)部門對該橋進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)橋梁因自振頻率過低，在大量行人及橋下大車通行作用下引起的共振現(xiàn)象，而非結(jié)構(gòu)存在安全隱患，圍繞解百天橋的爭議和傳言才慢慢消除[12]。


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