某異型人行橋人致振動試驗與分析
本文關(guān)鍵詞:某異型人行橋人致振動試驗與分析
【摘要】:近年來隨著我國經(jīng)濟社會不斷的發(fā)展,城市道路逐漸向立體化發(fā)展,城市人行天橋成為人們出行不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施。簡單的簡支梁人行橋不再滿足人們審美的要求,風(fēng)景區(qū)為了吸引游人修建了大量的造型優(yōu)美的人行橋。人行橋的造型美觀成為方案設(shè)計過程中的重要因素。設(shè)計水平的提高、施工技術(shù)成熟、工業(yè)技術(shù)的發(fā)展、新材料的研發(fā)對人行橋朝著大跨度、輕盈、柔性的方向發(fā)展。在追求人行橋輕盈柔美的同時,由于橋梁剛度的降低使得主梁低階自振頻率很容易降低到行人步行頻率范圍內(nèi),行人在通過人行橋的過程中,行人步頻與主梁自振頻率相近,引起主梁較強烈的振動,輕者造成行人不適,重則橋毀人亡,造成嚴重的社會災(zāi)難。目前對人行橋的振動研究還不透徹,多國規(guī)范在控制人行橋人致振動時一般采用控制人行橋第一階豎向自振頻率高于行人正常行走時步頻的方法來保證人行橋動力穩(wěn)定。少數(shù)幾個國家規(guī)范對人行橋豎向和橫向第一階自振頻率都進行了限制。本文介紹了異形人行橋發(fā)展狀況,行人荷載模型研究現(xiàn)狀,各國規(guī)范對控制人行橋振動采取的限制措施,行人致人行橋振動理論。本文以廣州科學(xué)城某人行橋為工程背景開展動靜力試驗與分析。修正后的模型自振頻率與該人行橋自振頻率最大相差小于10%。行人過橋試驗采取單人不同速度過橋、多人并排、列隊過橋形式。人行橋的振動響應(yīng)試驗測試結(jié)果與計算結(jié)果吻合較好。試驗和分析結(jié)果表明人行橋振動響應(yīng)隨著行人步頻增大而增大,當(dāng)行人步頻大于3Hz時,主梁左右跨發(fā)生反向豎向振動即行人僅在左跨時,右跨發(fā)生相同程度的豎向振動,相位相反。左右跨主梁的橫向振動相互影響較大,步頻越大越明顯。主梁強迫振動在未發(fā)生共振時,振動頻率與激振頻率接近。
【關(guān)鍵詞】:人行橋 異形 動力分析
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U448.11;U446
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-24
- 1.1 研究背景11-18
- 1.1.1 人行橋發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.1.2 人行橋事故12-18
- 1.2 研究現(xiàn)狀18-22
- 1.2.1 人行橋振動研究18-20
- 1.2.2 各國規(guī)范20-22
- 1.2.3 存在問題22
- 1.3 小結(jié)22-24
- 第二章 人行荷載與人行橋人致振動理論24-43
- 2.1 步行力荷載理論模型24-34
- 2.1.1 行人荷載的特點24-29
- 2.1.2 行人荷載頻率29-30
- 2.1.3 行人荷載模型30-34
- 2.2 人行橋人致豎向振動理論34-36
- 2.3 人行橋人致橫向振動理論36-42
- 2.4 小結(jié)42-43
- 第三章 科學(xué)城某人行橋受力分析43-60
- 3.1 工程簡介43-44
- 3.2 人行橋受力分析44-45
- 3.3 科學(xué)城某人行拱橋荷載試驗分析45-58
- 3.3.1 荷載試驗理論計算45-49
- 3.3.2 試驗加載過程及測點布置49-52
- 3.3.3 試驗結(jié)果分析52-58
- 3.4 小結(jié)58-60
- 第四章 科學(xué)城某人行橋有限元模型60-74
- 4.1 有限元模型概況60-65
- 4.1.1 材料屬性61
- 4.1.2 截面特性61-62
- 4.1.3 邊界條件62-63
- 4.1.4 有限元模態(tài)分析結(jié)果63-65
- 4.2 科學(xué)城某人行橋模態(tài)分析65-73
- 4.2.1 模態(tài)試驗方案65-67
- 4.2.2 模態(tài)數(shù)據(jù)分析原理67-69
- 4.2.3 模態(tài)試驗結(jié)果69-73
- 4.3 小結(jié)73-74
- 第五章 科學(xué)城人行橋行人過橋試驗74-113
- 5.1 行人過橋的有限元模擬74
- 5.2 行人過橋試驗74-77
- 5.3 單人過橋動力試驗77-93
- 5.3.1 試驗一77-82
- 5.3.2 試驗二82-88
- 5.3.3 試驗三88-90
- 5.3.4 試驗四90-93
- 5.4 多人并排勻速過橋動力分析93-96
- 5.4.1 試驗五93-94
- 5.4.2 試驗六94-96
- 5.5 多人列隊勻速過橋動力分析96-111
- 5.5.1 試驗七96-98
- 5.5.2 試驗八98-100
- 5.5.3 試驗九100-105
- 5.5.4 算例試驗十105-111
- 5.6 小結(jié)111-113
- 結(jié)論與展望113-115
- 結(jié)論113
- 展望113-115
- 參考文獻115-118
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果118-119
- 致謝119-120
- 附件120
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