人行桥振动舒适度评价及控制研究综述

该文讨论了人行桥振动引起的人体舒适度问题,分析了目前在舒适度及振动控制方面的发展情况,同时指出了仍需进一步研究的问题,可为人行桥的设计及舒适度评价提供参考。     

某人行桥人致振动分析及其舒适度评价

通过模拟人行随机荷载激励,分别采用四种人行荷载工况对一座既有钢结构人行桥进行了人致振动时程分析,从而更好地了解该人行桥在行人激励下的动力特性。考虑到现有人行桥的动力特点及对其振动舒适度评价方法的不足,提出了考虑结构双向耦合振动的舒适度评价方法,并对该桥进行了舒适度评价,证明了该桥在动力性能上存在的问题。这对人行桥人行荷载模拟、人行桥振动舒适度评价以及防振减振研究都具有参考借鉴意义。     

基于不同规范下大跨钢箱梁人行桥动力响应分析

目前各国规范中规定的人行荷载模式并不统一,它们之间存在一定的差异性,现有不同规范下对人行荷载作用下人行桥动力响应的对比研究甚少。以一频率处在行人步频范围之内的大跨钢箱梁桥梁为例,对比研究了包括国际标准化组织ISO10137规范、德国EN03规范在内的五种不同规范人行荷载模式的动力响应。结果表明,在连续行走的工况作用下,不同的加载模式对人行桥产生的竖向加速度沿着跨度的变化趋势一致,都是先增大后减小,但总体而言,ISO10137规范给出的人行荷载模式对人行桥产生的加速度和位移响应较其他规范大,对于一些对振动舒适度要求较为严格的实际工程进行动力响应分析时建议首选;德国EN03规范荷载模式所产生动力响应对折减系数比较敏感,尤其是当外荷载在2.3～2.5Hz时,折减系数为零,该规范不再适用;在其余三种规范的荷载模式激励下,人行桥动力响应相对较小。     

某钢结构人行桥人致侧向振动及舒适度分析

以某钢结构人行桥为例,建立有限元模型,分析其侧向振幅过大影响行人行走舒适度的原因,得出原设计主跨跨中侧向加速度幅值位于不舒适级别,采取设置K形平联以提升结构侧向刚度进行振动控制,达到预期效果。案例证明,中小跨径的钢结构人行桥也可能出现人致侧向振动,建议在人行桥设计阶段采用频率调整法和限制动力响应值法相结合进行振动特性研究。在没有提出适合中国国情的人行桥动力设计指南前,参照德国指南(EN03)中以桥梁自振频率与行人承受的峰值加速度限值相结合的方法对行人舒适度进行评估。     

TMD减振系统在大跨人行桥中的应用

大跨钢结构人行桥在人行荷载作用下容易产生过大的振动使行人产生不舒适感,而采用具有减振效果明显、施工简单等优点的调频质量阻尼器进行减振则是一种切实可行的方法。因此,以国内某大跨钢结构人行桥为研究对象,阐述了在步行荷载作用下的桥梁动力设计及减振设计方法。该桥的TMD减振系统的应用可为类似工程的减振设计提供参考。     

大跨度人行桥人致振动研究及控制

针对我国规范关于人行桥舒适度评价不完善问题,结合国内外研究成果,建立人群荷载模型,选定振动加速度作为人行桥竖向、横向舒适度评价指标,并以一实桥工程为依托,进行动力响应分析及舒适度评价,采用电涡流TMD进行振动控制,取得很好效果,为同类工程设计提供参考。     

钢结构人行桥TMD减振分析及测试

钢结构人行桥在人行荷载作用下,会产生竖向振动。过大的振动不但会引起舒适度问题,还可能引发结构的安全问题。本文采用Midas Gen软件对上海市某人行桥进行人行荷载激励下的动力响应分析,对比安装经优化设计的TMD系统前后的结构振动响应,验证了TMD良好的减振效果。并对该人行桥进行安装TMD前后的对比振动测试,用加速度峰值、整体均方根值和连续均方根值评价了TMD的减振作用。     

地震及风荷下高层隔震结构舒适度分析

国内中低层隔震建筑物发展已渐成熟,隔震技术正逐渐应用于高层结构.结合某高层隔震结构,对结构在多遇地震、罕遇地震下的加速度响应及风荷载的作用进行分析,分析表明,隔震后的结构加速度响应显著降低,有利于保持建筑使用功能和提高地震时人员的舒适度.在风荷载作用下,结构的水平位移和水平剪力都比较小,风荷载对结构产生的影响较小,结构可以不采用限位装置,依靠结构自身的重量和刚度可以保持稳定性.     

轻型钢结构抗风研究现状

轻型钢结构由于构件重量轻、相对薄柔,墙面及屋面等围护结构轻柔,因而对风荷载非常敏感。针对这一问题,系统回顾和总结了国内外轻型钢结构抗风领域的研究现状和相关成果,主要涉及轻型钢结构的抗风传力体系特点、风致破坏特点及机理、等效静力风荷载理论、风荷载的计算、轻型墙面及屋面系统的抗风设计等方面。在此基础上,指出了目前轻型钢结构体系抗风设计及相关研究中尚存的问题,提出了进一步研究的方向,为轻型钢结构抗风分析及研究提供借鉴。     

某异型钢桁架人行桥设计

以蒲阳河一号桥项目为例,详细介绍了该异型钢桁架人行桥的总体设计,并计算了结构的受力,验算了结构稳定与自振频率,结果显示该桥梁强度、刚度、稳定与自振频率均满足规范要求,结构安全可靠。     

某轻型柔性钢结构人行天桥的动力特性分析

以某轻型、柔性钢结构人行天桥为工程背景,对该人行天桥进行了现场动力测试,运用有限元分析软件SAP2000建立了该天桥的有限元模型并对其模态参数进行了分析,通过参数分析得到了结构振动频率和各参数之间的关系,更好地了解了结构的动力特性。基于这一关系及动力实测结果,对初始有限元模型进行了修正,从而得到了天桥结构的基准有限元模型,此基准有限元模型对该结构今后的加固改造及振动状态评估具有宝贵的参考意义。     

某钢结构人行天桥动力特性测试及有限元分析

对一振动较大的人行天桥进行了动力实测,利用有限元分析软件SAP2000建立该结构的有限元模型,利用基于实测数据的频谱分析以及模态分析的方法对其出现的振动问题进行分析,确定结构振动水平,并为同类结构的动力特性研究提供参考。此外,还从通行行人和通行车辆这两个因素对该天桥侧向振动过大的原因进行了深入分析,从而找到了造成该天桥产生实测振动特性的主要原因,对结构出现过大侧向振动给出了合理解释。     

Monitoring system for execution control applied to a steel arch footbridge

The construction of innovative structural systems and the use of unconventional erection procedures need refined tools to assess the phased behaviour and control the site operations. The combination of a specific monitoring system with a detailed numerical model constitutes an adequate tool to assist bridge construction. The application of this tool to the construction of a 275 metre long footbridge, displaying innovative structural characteristics, is discussed in the paper. A dedicated monitoring system, including strain gauges and thermal sensors was implemented to monitor critical cross sections during both the construction process and in-service. A detailed numerical model was developed and applied for the prediction of the phased construction behaviour and to help in the interpretation of the experimental measurements. In this paper the focus is driven to the aspects related with the installation of the monitoring system, the implementation of the bridge model and the discussion of the results obtained during the construction stages, namely the removal of the propping system. The unusual but direct construction procedure used to build the footbridge greatly relied on the monitoring predictions and continuous assessment to control and reduce the inherent risks of the adopted construction process.     

规划生态城市 发展城市建筑

依据城市建筑的可持续发展要求，运用系统论的方法分析了生态建筑、生态城市和城市规划的关系，提出了城市建筑要发展，生态城市规划必须先行。     

某既有钢结构人行桥的动力特性分析

介绍了对一座钢结构人行桥进行的全桥动力测试,并对结构的动力特性进行了分析。利用有限元计算软件进行了结构模态分析,通过参数分析找到了各参数与结构振动频率之间的关系。基于这一关系以及实际动力测试结果,通过对有限元模型参数进行一系列修正,建立起可用于该结构加固改造前后状态评估的基准有限元模型。该方法以及参数分析后得到的相关结论可为类似结构的设计与加固改造提供借鉴。     

人行天桥动力特性参数时变性分析及其TMD减振控制

人行天桥动力特性是影响桥上行人舒适度的主要因素。针对随机人群行走对人行天桥模态阻尼比和模态频率的影响,考虑人-人相互作用的行人步态主被动调整策略,基于考虑行人同步率的随机人群集中模型,推导了随机人群-人行天桥-TMD系统的耦合动力方程,分析了人行天桥动力特性参数时变规律,提出了基于人行天桥动力特性参数时变的TMD减振设计方法。结果表明:考虑人-人相互作用时,在随机人群行走下,人行天桥一阶瞬时阻尼比随人群密度的增大而大幅提高,提高的幅度与人行天桥基频和模态质量呈正相关;在随机人群行走下,人行天桥一阶瞬时频率随人群密度的增大而不断下降,降低的幅度与人行天桥基频呈负相关。基于人行天桥动力特性参数时变的减振设计方法能有效地减小单人定频行走、单人随机行走和随机人群行走下结构的竖向振动响应,其中0.6人/m²随机人群行走工况下,人行桥竖向振动加速度减振率达到72%。