某景观人行桥的结构设计及计算分析

该文介绍了一座主跨72.3 m的人行斜拉桥(采用工字形组合梁结构),通过对该桥的结构设计和静力、稳定计算,验证该设计方案的合理性及安全性。同时采用基于行人舒适度研究,分析了该桥的动力特性。其成果可为同类桥型设计提供参考。     

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。     

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。     

人行桥振动舒适性评价方法及标准研究现状

人行桥在振动荷载作用下,可能出现大幅振动,给行人带来不适的心理反应。现行各国规范对人行桥振动舒适性的评价方法主要有避开敏感频率法和限制动力响应值法。最常用的评价指标是加速度ak,根据ak所处的范围来确定人的振感。英国BS 5400和欧盟Euro code采用结构振动响应的峰值加速度alim作为人行桥的舒适性评价指标;瑞典国家规范Bro 2004采用均方根加速度aRMS作为人行桥的舒适性评价指标;国际化标准组织ISO制定出人行桥振动舒适性的国际通用标准,由表示频率和振动均方根加速度(r.m.s)关系的感觉曲线和处于振动环境中的疲劳容许时间构成。由不同规范的比较结果可以看出,在低阶频率范围内(小于2 Hz),4个规范规定的加速度指标均比较接近,而在高阶频率范围内相差甚大。     

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。     

大跨径人行桥人致振动舒适性研究

国内对大跨径人行桥人致振动舒适性研究较少，以某大跨径人行斜拉桥为例，采用强迫振动法和全桥连续行人流荷载模型，结合德国人行桥设计指南EN03(2007)，阐述了大跨径人行桥人致振动舒适性的评价过程，并采取了在桥上安装调频质量阻尼器(TMD)系统的减振措施设计。结果表明，通过减振措施，该桥的人致振动舒适性评价从“差”提高到了“最佳”。     

人致振动问题对城市人行桥设计的影响

通过工程实例,提出人行桥在不满足国内规范关于频率要求的情况下,可参考国外规范进行动力响应分析,或采用减振控制设计。指出了3Hz基频的国内规范偏保守的现状和振动控制在工程中应用的可行性,为当前人行桥的设计提供了可借鉴的思路。     

三跨钢箱连续梁人行桥人致振动舒适性分析与减振控制

人行桥跨度的增加以及轻质高强材料的广泛应用,使得结构基频不断降低,进而带来了较为显著的人致桥梁振动舒适性问题。现基于人致振动理论,分析了行人荷载的作用特性和国内外规范对行人舒适度评价方法的异同,并采用有限元仿真计算,分析了高密度人群下的人致振动响应,比较了三种不同的梁高方案与其产生的人致振动效应,以及采取减振控制后的效果。结果表明,在钢箱梁人行桥结构人致振动性能保证的前提下,基于多组TMD的振动控制措施具有良好的成本控制可行性。     

基于高阶谱的大跨悬索桥风致振动模态分析

为研究大跨悬索桥的风致振动及在大风下的模态，利用已建立的虎门大桥实时监测系统获得了风致振动数据，在比较几种传统的时域和频域模态识别方法的基础上，提出了基于高阶谱的ARMAV模型对振动数据进行分析。这种方法基于高阶谱分析，有别于传统的功率谱分析，其模态分析结果同已建立的有限元3－D模型数据计算结果是吻合的，验证了该方法的可行性。     

大跨度提篮式人行拱桥的振动病害分析与改造

针对柔性桥面系动力性能不佳,在行人步伐荷载作用下振动过大,甚至可能发生人桥共振的问题,对一实例桥梁进行自振特性分析,提出提篮式拱桥的前几阶竖向自振频率主要由拱肋性能决定,竖向高阶频率主要由桥面系性能决定,提高桥面系刚度不能有效错开行人步频和结构竖向自振频率,但能有效地减弱动力响应,提高桥梁的使用性能和安全性。根据此类桥梁的这一动力特性,可以有效地诊断出其振动病害并寻求合理的改造加固措施,通常有增加桥面系刚度或增设耗能减振系统两种方法,后者更有效,也可以将这两种方法结合使用。动力响应分析法能有效地进行人行桥振动病害分析和加固前后动力性能对比分析。     

斜吊杆下承式系杆拱人行天桥振动设计

某斜吊杆下承式系杆拱人行天桥,结构较为新颖,但其整体刚度较小,自振频率低,不能满足现行规范舒适度设计要求。为此根据该天桥的特点确定合理的单人及高密度人群荷载模式,对天桥在人行荷载下的振动反应进行研究分析,并通过优化TMD系统设计参数确定了TMD减振方案。其结果表明,该天桥在不增加结构截面尺寸的前提下,通过设置TMD系统减振,其最大加速度响应减小了26%,能够满足国外相关规范舒适度设计要求。人行天桥振动响应计算过程可为同类型人行天桥振动设计提供参考。     

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...     

大跨径悬索桥反应谱法地震响应分析

在运用规范反应谱进行大跨径悬索桥地震响应分析时,比较了组合方法、模态阶数、长周期、阻尼等因素的影响,得到一些有实用价值的结论。     

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。     

珠海市迎宾南路人行桥动力设计

结合珠海市迎宾南路人行桥工程实例,介绍了人行桥的动力设计方法,对墩梁固结和加装调谐质量阻尼器(TMD)这2种振动控制方案进行了分析对比,最终选定了造价低、施工方便、后期维护工作量小的墩梁固结方案.     

独斜塔斜拉桥抗震的功率谱法与反应谱法分析

以厦门马新特大桥主桥为工程背景,建立塔、梁、墩固结体系独塔混合梁斜拉桥的三维空间有限元模型,对其结构动力特性和地震响应进行了计算分析。采用反应谱法和随机振动的功率谱法分别计算了E1地震作用下,结构的位移响应和内力响应,考虑了顺桥向＋竖向和横桥向＋竖向两种工况。分析表明,两种分析方法的计算结果基本一致,功率谱的计算结果较反应谱的略大。     

多轴车辆——桥梁耦合振动响应的数值解法

针对复杂的车桥耦合振动问题,基于D’Alembert原理导出了3轴5自由度车辆的运动方程,考虑了桥面不平度和车辆与桥梁之间的协调条件,推导了车辆与桥梁的相互作用力,基于模态综合理论建立了3轴移动车辆—桥梁耦合振动的微分方程组,编制分析程序并运用HHT方法进行了数值求解。通过算例和某3跨刚架桥的动载试验研究结果验证了该方法的正确性和有效性。对于复杂的多跨桥梁的振型函数可以通过有限元方法求解然后通过插值函数得到,该方法不仅适用于单跨简支梁,也适用于多跨连续梁桥车桥耦合振动问题的求解,具有过程简单,编程方便,计算速度快,且精度很高,特别适合于工程实际问题的计算。     

钢结构景观人行桥梁高和铺装对人致振动和阻尼器设计的影响

以上海临港顶新科学家公园环形景观人行桥为例,详细分析了人行桥行人舒适度评估和质量调谐阻尼器（TMD）的设计过程。在跨径、梁高、桥面附属等外部景观条件的约束下,针对人行桥主梁梁高和桥面铺装厚度两方面的业主要求,对TMD的合理布置、数量的优化做了研究。总结归纳了人行振动计算和TMD的设计经验。