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道路车辆荷载激励下人行天桥振动与隔振措施研究
| 论文题名： | 道路车辆荷载激励下人行天桥振动与隔振措施研究 |
| 关键词： | 人行天桥;车辆荷载;隔振单元;振动控制;舒适度评价 |
| 摘要： | 随着城镇人口急剧增加，城市交通量逐渐增大，道路不断加宽，为了保证交通顺畅和行人安全，在车辆和行人密集的城市区域和主干道，广泛采用了人行天桥。随着高强轻质材料、新颖结构体系、新的施工工艺和现代的结构分析方法的应用，人行桥正朝着轻质、大跨、纤柔的方向发展。对于大跨轻柔人行桥来说，结构的自振频率较低，在桥上行人、桥下车辆等外界荷载的激励下，容易引发大幅度振动。国内的人行桥设计，普遍忽略了车辆荷载的影响。在交通高峰期间或大型公交车、平板挂车、混凝土搅拌车和自卸运土车等车辆剧烈作用下，车辆激励的动力效应是不容忽视的。这种激励使结构发生破坏的可能性很小，但常常会给桥上的行人带来不适感，甚至出现紧张恐慌心理。总体来说国内就下行过往车辆产生的人行天桥振动的研究较少。因此，对人行天桥在道路交通荷载作用下动力响应加以研究，评价人行桥的振动舒适度，提出合理可行的振动控制措施是十分必要的。 本文通过对武汉市大量有代表性人行桥进行测试，以竖向频率低于3Hz的人行桥为背景，对道路车辆荷载激励下人行天桥振动与隔振措施进行研究。主要研究内容有以下几个方面： (1)对国内外振动舒适度规范进行收集总结，比较这些标准的适用范围、评价量和评价方法，提出了适用于人行桥振动舒适度评价指标。对武汉市2010年新建的28座桥进行调研，根据桥型、人流量、在桥上的振感等多方面因素确定对新建的6座人行桥进行基频测试。选取其中竖向基频最低，交通量大的理工一桥，进行道路车辆荷载作用下人行桥振动舒适度评价及振动控制的研究。 (2)介绍目前国内外关于道路交通荷载引起地面振动的主要理论研究成果，车辆荷载引起的地面振动的振动特性以及其传播规律，简要介绍了车辆振动的分析一般方法等，为动力分析提供依据。 (3)利用有限元软件对武汉理工一桥进行了数值模拟，进行了模态分析以及在道路车辆荷载作用下动力响应分析，并对道路车辆荷载作用下人行天桥的振动舒适度进行了评价。 (4)针对交通荷载引起的人行桥的舒适性问题，对课题组提出的新型隔振单元进行了试验研究，对新型隔振单元的减振效果进行了测试。 (5)基于任意圈层径向非匀质隔振材料中波的振动理论，采用有限元软件对隔振单元周围土体的振动进行了三维有限元数值模拟，将模型分析结果与试验结果进行比较，评价了新型隔振单元的减振效果。 (6)将新型隔振单元应用于武汉理工一桥，分析隔振后人行桥的动力响应并进行人行天桥的振动舒适度评价。 |
| 作者： | 马朝霞 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 谢伟平 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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