人行斜拉桥舒适度研究

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近年,我国的基础建设大力发展,人行桥的数量也越来越多。人行桥的功能主要是帮助行人跨越山川、河流、峡谷,普通的混凝土梁桥、拱桥一般结构刚度较大,人在桥上行走时,桥梁的变形较小,一般不会出现太大的晃动,行走较为舒适。而对于钢结构的人行斜拉桥和人行悬索桥这种柔性桥梁,结构自振频率较低,当频率处于行人脚步频率敏感范围时,会发生人桥共振现象,结构的振动响应较大,影响人行舒适度,当振动剧烈时,还可能危及行人安全。针对人桥共振引起行人不舒适这一问题,我国现有的桥梁规范中,还没有相关的规定,本文将以2-135m独塔双索面钢人行斜拉桥为工程依托,以国内外学者的研究成果和规范为基础,展开本桥的人行舒适度研究,具体包括如下内容:(1)首先分析了脚步荷载的特点,并从力学原理出发分析人桥共振对结构的影响;然后对比了各国规范中人桥共振时的脚步荷载模型、人行舒适度指标,对各国规范的适用性进行了分析,并结合我国的实际情况对比分析,为今后我国制订相关规范提供参考。(2)按照国外英国规范、国际标准、德国指南分别对2-135m独塔双索面钢人行斜拉桥进行了人行舒适度评价,并分析了有无必要考虑脚步荷载的二阶效应。(3)分析在人桥共振时不同参数(包括主梁质量和刚度、阻尼比、拉索的面积和初始内力、桥塔刚度、行走速度、步频)对于结构位移、加速度的影响,并对各个参数进行敏感性分析,确定了各个参数对人行舒适度的敏感程度。(4)基于影响人行舒适度的参数,提出优化人行桥人行舒适度的建议,并针对工程实例人行斜拉桥提出了四种提高人行舒适度的措施,并从经济、科学、效率三方面综合分析了四种措施的优势和缺陷。
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