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原文传递人行桥人致振动分析

论文题名：	人行桥人致振动分析
关键词：	城市人行桥;桥梁振动;人桥耦合;结构力学
摘要：	随着现代交通方式的不断增多以及交通流量的不断加快,为保证人群与车辆双方的通畅与安全,城市人行桥得到了迅速发展。而随着高强轻质材料使用的增多和对结构形式美学要求的提高,现代人行桥变得越来越轻柔、大跨、低阻尼化。近年来,一些人行桥发生了由行人激起的大幅度侧向振动,严重影响到行人行走的舒适性。对目前人行桥研究成果的总结发现人们对侧向振动的机理认识还不足。当前我国正在建设的大跨轻柔城市人行桥日益增多,深入研究人行桥的侧向振动机理及动力设计方法是亟需解决的问题。本文以国内一座主跨200m的人行斜拉桥为背景,对人行桥振动问题中的人致振动机理、侧向动力失稳临界行人数以及减振措施等进行了研究,主要工作如下：　　 ⑴从结构动力学入手,将行人与人行桥的相互作用简化成广义单自由度系统,并采用中心差分法来求解结构的动力响应。　　 ⑵详细介绍5种人行桥标准规范,即英国规范BS5400、欧洲规范Eurocode、ISO10137、瑞典规范Bro2004以及德国规范EN03。并对规范进行综合比较,总结它们在荷载模型和振动使用性标准的异同之处。　　 ⑶介绍了人致振动机理中的强迫振动理论与自激振动理论,并给出了用于计算侧向动力失稳临界行人数的Newland公式和Dallard公式。利用ANSYS商业软件对绵阳会客厅一号桥进行有限元建模,并对其进行动力特性分析,得到一号桥振动的各阶频率和振型。对各敏感模态分别计算了共振时的加速度响应,评价了其行走舒适性。依据Newland公式与Dallard公式得到了一号桥的侧向动力失稳的临界行人数。再根据中心差分法,参考Nakamura模型,利用matlab编程对简化后的一号桥单自由度模型进行振动响应分析,并对其进行参数分析,研究各种参数如行人密度,质量,同步程度等对结构振动的影响。　　 ⑷介绍了几种改善人行桥振动的减振措施以及3种常用的阻尼系统,即调质阻尼器(TMD)、调液阻尼器(TLD)和粘滞阻尼器。另外根据一号桥的仿真分析计算结果,提出了一套TMD减振设计方案,使一号桥的振动满足舒适性要求。
作者：	金志坚
专业：	桥梁工程
导师：	陈政清;华旭刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文