大跨度異形鋼箱梁人行橋的舒適性評價與振動控制.pdf

1、人行橋作為現(xiàn)代交通的重要通道，在城市交通以中發(fā)揮著重要的作用，它既為行人的出行提供了方便，同時又美化了城市環(huán)境。隨著社會的發(fā)展，各類輕質(zhì)、高強、高耐久的材料開始在人行橋的建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用，人行橋的結(jié)構(gòu)形式也日漸復(fù)雜。由于大跨異形鋼箱梁人行橋的結(jié)構(gòu)輕巧、跨度較大，導(dǎo)致人行橋在行人的作用下易產(chǎn)生過度振動，引起行人的不適。目前國內(nèi)規(guī)范對于人行橋舒適性評價以及振動控制尚未有充足的經(jīng)驗和完善的制度，本文以一座典型的大跨異形鋼箱梁人行橋為例，對

2、人行橋基于不同指標的舒適性評價及振動控制進行了系統(tǒng)的研究。
　　(1)系統(tǒng)的分析了舒適性評價的方法及指標，總結(jié)了國內(nèi)外規(guī)范對于舒適性評價的要求，包括頻率標準以及響應(yīng)標準。并分析了國內(nèi)外規(guī)范對于行人荷載模式的要求，選定了用于動力響應(yīng)計算的行人步行荷載模型，確定了四種經(jīng)典行走步頻下的單步落足曲線以及人群荷載的簡化模型。
　　(2)基于頻率法對大跨異形鋼箱梁人行橋進行舒適性評價。對本文所選景觀人行橋中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的兩聯(lián)進行了動力特性的

3、分析，確定橋梁的基頻較低的振型。然后對實際橋梁進行現(xiàn)場模態(tài)測試，對橋梁基頻的計算進行校核，并以各國規(guī)范為依據(jù)基于避開敏感頻率法對橋梁的舒適性進行了初步評價，以確定是否需要進行橋梁在行人荷載下的動力響應(yīng)計算。
　　(3)基于響應(yīng)法對大跨異形鋼箱梁橋進行舒適性評價。根據(jù)行人在不同情況下行走的步頻，基于強迫振動理論，擬定了不同行走頻率及行人數(shù)量的步行工況，對大跨鋼箱梁橋梁在各種工況下的動力響應(yīng)進行了計算，并且按照理論計算工況對實際橋梁進

4、行了現(xiàn)場步行荷載加載試驗，得到了各工況下橋梁的振動響應(yīng)，對計算結(jié)果進行驗證。基于限制動力響應(yīng)法，按照規(guī)范對橋梁在實際使用中的舒適性進行評價，得出橋梁在人群荷載作用下的振動響應(yīng)并不能滿足舒適性要求，需要對橋梁采取一定的措施進行振動控制。
　　(4)在基于頻率法和基于響應(yīng)法對橋梁的舒適性評價的基礎(chǔ)上，針對大跨鋼箱梁橋在步行荷載作用下最易發(fā)生共振的振型，進行了調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)的設(shè)計，對大跨鋼箱梁人行橋進行振動控制，對不同情況下T