本文選題：人行橋 + 行人��； 參考：《華南理工大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：隨著城市化的發(fā)展,人行橋跨度越來越大,結(jié)構(gòu)亦日漸輕柔。許多人行橋的固有頻率與人行走的步頻處于同一范圍,容易引起人行橋梁振動過大問題。目前國內(nèi)外已建成和在建大量的大跨柔性人行橋,而關(guān)于人行橋振動的研究還剛剛起步,人致柔性橋梁振動的機理及其計算方法的研究相對滯后。本文在總結(jié)前人的研究成果的基礎(chǔ)上,針對人致橋梁振動的特點和存在的問題,采用理論推導(dǎo)和數(shù)值分析相結(jié)合方法,開展了人行橋梁的線性、非線性振動及行人—橋梁動力相互作用方面的研究,主要完成了以下工作:(1)推導(dǎo)了單個過橋時振動響應(yīng)的解析表達(dá)式,給出了人致橋梁振動響應(yīng)的簡化表達(dá)式,可以方便地計算人行橋結(jié)構(gòu)的最大動力響應(yīng),并與前人研究結(jié)果比較,驗證了本文方法的精度和正確性。(2)將人體抽象為兩自由度振動系統(tǒng),推導(dǎo)了人群過橋時人群-橋梁系統(tǒng)的豎向耦合動力學(xué)模型,基于ANSYS平臺編制了人-橋動力相互作用的計算程序�？紤]行人的質(zhì)量、步頻等參數(shù)的隨機性,分析了人群對耦合系統(tǒng)動力特性的影響,探討了不同行走模式時人橋梁耦合系統(tǒng)的動力響應(yīng)和人致振動參數(shù)敏感性,并基于行人的加速度響應(yīng)評價了其舒適度。(3)基于倫敦千禧橋?qū)崪y數(shù)據(jù),考慮行人質(zhì)量對人行橋系統(tǒng)頻率的影響,建立了基于力與速度之間關(guān)系的人致橋梁非線性橫向參數(shù)振動方程。采用Galerkin方法離散參激振動方程,利用多尺度法對行人-人行橋系統(tǒng)參數(shù)振動進(jìn)行了理論和數(shù)值分析;探討了千禧橋大幅振動現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,計算了參數(shù)振動時千禧橋的臨界人數(shù)、幅頻和相頻特性;分析了單位時間內(nèi)上橋的人數(shù)、主梁單位長度質(zhì)量、阻尼比、初始條件對振動幅值的影響;模擬了該橋的行人上橋全過程動力響應(yīng);并討論了行人行走時滯效應(yīng)對系統(tǒng)參數(shù)振動的影響。(4)考慮行人橫向作用力的時滯效應(yīng),研究了柔性人行橋的橫向參數(shù)振動問題。運用多尺度法對行人基于該橋橫向位移、速度兩種反饋調(diào)整模式時的動力方程進(jìn)行求解,探討了兩種情況下的臨界時滯,以及時滯、反饋調(diào)整系數(shù)對千禧橋臨界人數(shù)、響應(yīng)幅值的影響。結(jié)果表明:在考慮行人基于千禧橋橫向位移、橫向速度兩種反饋調(diào)整模式進(jìn)行調(diào)整時,作用力時滯、反饋調(diào)整對千禧橋參數(shù)振動響應(yīng)的影響不可忽視。(5)提出采用混合范德波爾-瑞利振子模擬行人的橫向作用力模型,基于前人試驗數(shù)據(jù),擬合了相關(guān)的參數(shù)。該模型得出的行人橫向作用力與眾多學(xué)者建議的多個諧波荷載之和方法吻合較好。(6)基于建議的行人橫向作用力模型,建立行人—柔性橋梁系統(tǒng)的橫向動力相互作用方程,采用多尺度法,求得了行人—柔性橋梁系統(tǒng)的幅頻方程和幅頻方程;并通過算例研究了行人橫向相對位移、橫向絕對位移與人行橋橫向位移之間的相位差,橫向相互作用力與人行橋橫向激勵速度之間的相位差,行人橫向動載系數(shù)與行人橫向相對位移之間的關(guān)系。
[Abstract]:With the development of urbanization , the span of pedestrian bridge is more and more large , and the structure is becoming more and more gentle . The study on the dynamic response of pedestrian bridge system is made by using Galerkin method . ( 4 ) In consideration of the lag effect of lateral force of pedestrian , the problem of lateral parameter vibration of flexible pedestrian bridge is studied . The dynamic equation of pedestrian - flexible bridge system is solved by using multi - scale method . The transverse force interaction equation of pedestrian - flexible bridge system is established by means of multi - scale method .
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U441.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2105790