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车辆及人行荷载激励下钢结构人行桥的动力响应分析及舒适度评价
| 论文题名： | 车辆及人行荷载激励下钢结构人行桥的动力响应分析及舒适度评价 |
| 关键词： | 钢结构人行桥;人行荷载;车辆荷载;有限元模拟;动力时程分析;舒适度评价 |
| 摘要： | 随着我国城市建设的发展，城市交通道路的拓宽，钢结构人行天桥已经越来越多的被广泛使用，钢结构人行桥因其结构形式较轻柔，在综合环境中的外部荷载激励作用下可能会引起人行桥的过大振动，其中包括两个方面：桥上人行荷载引起的人行桥振动和桥下车辆过往时产生的路面振动对人行天桥的影响。振动不仅会给结构性能带来一定的危害，减少人行桥的使用寿命，而且不合适的振动会影响桥上行人的舒适度，给行人造成心理上的恐慌，降低人行桥的使用功能。由于钢结构人行桥的动力特性往往因自身结构和质量的不同而有差异，因此需要有针对性的进行分析。本文以合肥市两跨连续钢结构人行桥为例，采用有限元方法对车辆及人行荷载作用下的钢结构人行天桥进行了动力特性分析和动力时程分析，研究引起人行桥振动的主要因素和对实例中的钢结构人行桥舒适度进行评价。主要研究内容有以下几个方面： 1、对单人步行力特征、人行荷载模型及人致振动计算方法进行了详细的阐述，确定了本文使用的人行荷载模型，通过采用傅立叶级数模型描述步行力特性，将人行桥的人致振动简化为强迫共振问题。 2、对道路交通荷载引起的路面振动理论进行了详细的介绍，分析振动产生的原因、传播规律及特点，介绍了经典的半空间随机力振动理论和目前广泛采用的基于实测基础上的经验模型理论。 3、应用有限元软件MSC.MARC对合肥市某钢结构人行桥进行三维实体建模，对横隔板、加劲肋等构造也加以考虑模拟钢箱梁的真实截面特性。对整桥进行静力分析和动力特性分析，研究人行桥振动过程中的基本问题。 4、在对人行桥基本动力特性研究的基础上，采用瞬态分析法对钢结构人行桥进行动力响应分析，对其在车辆和人行荷载分别作用下的振动情况进行研究，找出主要的影响因素和产生振动的原因，再对两种荷载共同作用下的情况进行计算，对本文中的钢结构人行桥在综合环境下的振动问题进行分析。 5、对结构振动舒适度评价进行介绍，采用目前广泛使用的人行桥舒适度评价标准对本文中的钢结构人行桥进行舒适度评价。 |
| 作者： | 付一小 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 方诗圣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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