大跨度人行桥TMD减振分析

大跨度人行桥,无论采用何种结构形式,其结构基频均难以保证在步行力的影响频率范围以上.该文结合主跨100 m钢桁架人行桥,介绍大跨度人行桥的动力特性分析,确定各阶模态的频率和振型,舒适度指标的确定和步行激励荷载的选取,采用TMD对大跨度人行桥进行减振分析.     

燕罗人行桥人致振动分析与控制研究

鉴于我国现行的人行桥规范较为陈旧,对人行桥动力特性要求过于苛刻,不利于大跨径、纤柔的人行桥动力设计,本文结合国内外学者的研究以及国外现行的人行桥设计指南,以深圳市燕罗人行桥工程为背景,对大跨径人行桥的振动控制设计方法进行研究并实践。实践结果显示,调谐质量阻尼器(下文称TMD)的布置,可以有效降低大跨度人行桥人致振动响应,提高行人舒适度。     

含局部焊接细节的桥梁钢桁架模型试验研究

从桥梁结构多尺度损伤有限元模拟的研究需要出发,结合桥梁工程项目背景,利用相似模型试验的理论、方法,从试验研究的角度探讨了含局部焊接细节的桥梁钢桁架结构静动力响应规律;并利用Ansys软件对拟试验的钢桁架模型试样进行了有限元建模,进行了结构模态和应力响应的初步计算分析,并和试验结果进行了对比,结果表明实测信息可以满足研究的需要。     

外倾单肋曲线人行钢拱桥振动舒适度评价

现代人行桥为追求美观,其设计多采用大跨轻柔的复杂结构形式。基频过低的人行桥易受行人荷载激励产生共振,从而影响行人通行舒适性。为探究人桥共振的舒适度评价机制,该文以外倾单肋曲线人行钢拱桥为研究对象,基于Midas/Civil平台对结构进行振型分析;结合德国规范EN03建立了不同人流密度下的人群荷载模型,通过时程分析和单自由度方法对比了桥梁振动峰值加速度,两者差值不超过2%;根据舒适度指标,对桥梁进行综合评价。结果表明:多人荷载数学模型仍需改善;人致振动加速度与行人密度正相关,但行人过密难以走动会引起动力效应的衰减;桥梁在正常运营状态下的振动舒适度满足要求。     

钢桁架人行桥空间受力特征探讨

桥梁结构中多用索和桁架来编织网格,勾勒造型。该文以某钢桁架人行桥为实例,对其空间受力特征进行了分析和探讨,突出了其空间网格桁架钢桥的特点,而非传统的钢拱桥和桁架桥。     

基于一种反应谱简化方法的人行桥振动分析

行人荷载是人行桥的激振源,当人行桥梁振动的位移、速度、加速度过大时,行人会因为极度不舒适而停下脚步或离开,因此人行桥的动力设计主要考虑的是结构的正常使用性能,其中,峰值加速度是衡量舒适度的重要参数.介绍了人行桥振动的基本原理以及反应谱方法的研究现状,引入具有一定保证率的概率性响应谱,并将其应用于工程实例,计算其峰值加速度,进而进行舒适度对比评价,为城市人行桥的设计计算提供了一种简单方便的方法.     

拱-桁架-刚构组合桥梁的结构体系研究

泰州月城广场人行桥在结构上是拱、桁架、刚构三种基本结构体系的组合。计算结果表明,这种桥型的单位面积用钢量远远小于常规的简支钢箱梁或钢桁架结构用钢量,材料利用率很高。文章介绍了泰州月城广场人行桥的结构优化及设计思路,从静力、屈曲和模态等力学角度分析了这种体系的结构特征,并对这种体系的几个关键结构参数对结构性能的影响进行了探讨,得出了一些有意义的结论。     

大跨径人行桥人致振动舒适度分析

人行桥的主要荷载源于行人和非机动车,对于大跨径轻柔桥梁结构,在行人激励之下更容易发生大幅振动,引起舒适度问题。依托国内某大跨径人行提篮拱桥,参考国外人行桥设计指南,通过有限元时程分析方法,计算获得不同荷载激励下结构最大加速度响应时程曲线,进行行人振动舒适度评价。另外,针对不同模态设计相应的TMD减振系统,并进行减振效果分析。     

人行桥的振动控制分析

在人群荷载激励下,会导致大跨度人行桥产生较大的振动,影响桥梁的安全性和桥上行人的舒适性。该文以某人行桥为研究对象,在人行桥跨中设置了调谐质量阻尼器(TMD),计算得到了TMD的各最优参数,并进行了动力特性分析,研究了在动荷载作用下TMD对人行桥的减振效果。     

钢桁架梁悬索桥抖振响应影响因素分析

用等效的单主梁模型分析钢桁架悬索桥的抖振,分析各种因素对钢桁架悬索桥抖振响应的影响。由于桁架桥构件之间气动干扰的复杂性,在风洞试验时得到的气动力系数表征的是断面的气动特征,而非杆件的气动特征。因此,风振的分析需要建立静力刚度和动力特性与桁架梁等效的单梁有限元模型。通过调整等代梁的刚度和集中质量可以实现等效。分析结果表明:在设计基准风速下,大变形和自激力对抖振起抑制作用,有效风攻角使得抖振响应变大,且静风对风攻角的改变起主要作用。自激力影响程度最大,静风和有效风攻角的影响程度其次,大变形的影响最小。     

包神钢桁架铁路大桥动荷载试验研究

铁路桥梁的动力性能指标较公路桥梁更加复杂,对其指标的限值更加严格,包神铁路大桥为连续的13跨64 m下承式简支钢桁架梁桥,在对该桥自振特性动力仿真分析的基础上,通过对钢桁架结构进行的动力荷载试验,将试验数据与理论数据和相关规范值进行对比分析,结果表明该桥梁的动力性能部分满足规范要求,而横向振幅偏大,建议加强桥梁横向刚度,同时,对列车通过时脱轨系数和轮重减载率进行了实测,其满足安全运营要求.     

大型桥梁健康监测的传感器优化布置研究

本文根据九江长江大桥中的钢桁架拱桥为研究对象,采用有限单元法对该结构的动力响应进行相关计算分析,将计算结果作为基础,并基于新型的有效独立法基本理论对该桥梁结构中的传感器进行优化配置,最终合理地选取对该桥梁进行健康监测的传感器位置。     

大跨度人行桥横向振动研究现状及展望

随着人行桥跨度的不断增大,轻质高强材料的运用,以及城市景观方面的追求,现代人行桥越来越朝着轻柔的方向发展。基于现有大跨度人行桥中不断出现的横向振动问题,该文对人行桥的行人荷载特性、横向振动理论以及振动控制方法进行了讨论,提出了人行桥横向振动研究和设计中存在的缺陷和不足,以及当前迫切需要研究的内容与方向。     

大跨径异形人行桥动力性能试验与分析

通过对一座大跨径异形人行桥的动力性能试验,确定了其自振特性和异步人群荷载下的振动响应值,并参考其他国家的相关规范,对该桥的行人振动舒适性进行了评价,得出该桥振动舒适性良好的结论。     

人行桥设计中的人体舒适度研究

针对中国现行人行桥设计规范对于振动分析的不足,采用目前国际上推行的限制动力响应法和舒适度指标研究人行桥设计中的人体舒适度,并采用该方法对某工程实例的振动舒适度进行了评价。     

西班牙首座超高性能纤维混凝土人行桥的设计与施工

西班牙阿利坎特修建的一座全长43．5 m的人行桥采用超高性能纤维混凝土（UHPFRC）,是世界上第一座UHPFRC桁架人行桥。该人行桥采用变高度U形断面,由2片华伦式桁架组成,底部用X形撑杆连接,桥面板位于桁架中间高度处;结构计算表明,人行桥的结构安全性能满足承载能力和正常使用极限状态的要求,并验证了相关设计的合理性;通过对2％纤维含量的混凝土在潮湿和干燥状态力学特性的研究,研发出UHPFRC配合比。人行桥分5个阶段（2片桁架→上弦杆和纵向加劲肋→下弦杆、X形撑杆和支座处大体积混凝土墙→横肋→桥面板）施工。在预制工厂里进行的荷载试验结果表明,试验结果与有限元结果吻合较好,人行桥力学性能较好。相比钢结构方案,采用UHPFRC降低了人行桥的施工和维护成本,增加了耐久性,延长了使用寿命,同时使桥梁更美观。     

下挂式人行桥由于交通荷载引起的舒适性分析

将人行道下挂在两幅主桥之间,这种设计方法在国内尚属首次应用,下挂结构刚度较小,由主桥的交通荷载引起的振动直接影响了行人的舒适感和安全感,因此这类人行桥的舒适性问题需要特别的研究。该文采用车桥耦合振动,通过大量数值模拟分析研究由于车辆过桥时引起的人行桥的振动响应。结果表明在良好路面条件下,当车辆(重车)少于10辆/侧时,人行桥的舒适性基本满足要求。路面平整度对舒适性有很大的影响,行车速度对人行桥的舒适性影响不明显。     

桥梁气动外形改变对大跨桁梁桥抗风性能影响研究

随着交通业及旅游业的发展,近年来不断出现桥梁在满足其交通运输功能的前提下同时开发诸如旅游等方面的其他可利用功能,导致结构气动外形及透风率发生显著变化。该文以某主跨1 088 m的双塔单跨钢桁架悬索桥为背景,通过全桥气弹模型风洞试验对其抗风性能进行重新评估,在研究结构抗风稳定性的前提下评估行人舒适度问题。结果表明：基于景区开发的桥梁气动外形改变前后结构动力特性几乎不变,且均未发生涡激振动及颤振等空气动力失稳;气动外形改变后结构横向及竖向的静风位移响应明显增大,在扭转方向二者存在一定差异但没有显著的规律性;基于景区开发的桥梁气动外形改变导致结构竖向抖振响应减小,但横向及扭转抖振响应均显著增大,经计算,结构舒适度满足设计要求。     

宁波外滩大桥附属人行桥设计

宁波外滩大桥主桥为(225+82+30)m独塔四索面异形钢斜拉桥,外侧设置全长203.9m的曲线异形悬挑钢人行桥(采用悬臂工字梁受力,内、外侧设置箱形边纵梁),人行桥与主桥钢箱梁结合成一体.为确保该结构形式静力、动力特性满足要求,采用MIDAS Civil有限元软件建立该桥空间有限元模型,研究附属人行桥设计关键技术.研究得出附属人行桥设计关键技术包括:箱形边纵梁顺桥向间隔30～37.5 m设置1条断缝,调索完成后安装主跨靠近2/5、1/4和1/8位置的箱形边纵梁;采用铝合金桥面;在边跨人行桥增加7对钢管斜撑,钢管上、下部设置半圆球节点.该桥采取上述构造和施工措施后可避免附属人行桥过度参与整体受力,降低应力水平,同时保证动力特性与舒适性满足要求.     

大跨度人行桥舒适性分析和TMD减振设计

随着对景观要求的提高,人行桥向着轻柔和大跨度方向发展.目前,我国规范对人行桥舒适性评价标准并不适合大跨度人行桥.通过研究对比国内外相关规范,推荐采用德国人行桥设计指南进行舒适性评价.而对于无法满足舒适性要求的人行桥需要采用一定的减振措施,如广泛采用的减振措施——调谐质量阻尼器(TMD)的设计方法.同时以一座百米级桁架梁桥为例,采用时程分析方法,按照德国人行桥设计指南对桥梁舒适性进行评价,并采用TMD进行减振处理,分析结果表明减振效果显著.