人行悬索桥结构动力特性研究

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人行悬索桥设计原理主要借鉴于车行悬索桥,综合考虑因素相对较少,同样具备跨越能力大,外观造型美观等特点,同时又具有施工快速,经济性好,容易适应各种地形状况的优点。其在我国主要广泛建设于中西部山区以及众多旅游景区,主要原因是考虑经济性、施工难度大小及与周边环境的协调性,给当地居民与游客的通行带来极大方便。本文根据两座人行悬索桥的工程实例,通过有限元程序Midas建模计算分析。前期对该工程所在的两座桥进行建模分析计算,对设计进行复核,提出相关数据,整理出监控报告,中期在工程现场进行监控实施,掌握实际施工中每一步骤需要的参数数据,并在施工完成后进行相关数据测量,最终完成修建之后对桥梁线形与最初设计线形相对比较,总结出此类桥在施工及控制过程中应该注意的问题及相关措施。欲通过进一步对结构作动力分析,模拟行人过桥时桥梁的振动,验证结构振动响应及行人舒适度。由于迄今为止我国还没有针对人行悬索桥施工出版正式的规范,大部分修建的人行悬索桥一般都是桥梁工程师根据自身经验及共同探讨来架设,现阶段其主要的理论研究来源于车行悬索桥,施工过程中也是借鉴车行悬索桥施工方案来实施,人行悬索桥没有车辆带来的动力响应,桥面系没有了主梁因而迎风面远远小于车行悬索桥,但增加了人行移动荷载,即行人通过全桥时对结构产生的振动响应,行人过桥的舒适度,将是考虑的重点问题。介绍了各国家舒适度规范、建模基本资料及数据,模拟两种方式(单列行人及三列行人)的人行荷载,每一种人行荷载方式在横向及竖向施加力,通过行人达到桥面质点时间的不同来模拟行人移动荷载对结构的激励作用,分析了结构的自身振型及行人以不同步频通过全桥,得出结构的振动响应,根据各国规范判定舒适度。通过研究发现,在各种工况下结构产生的振动加速度非常小,横向位移及竖向位移均有可能产生产生较大位移,即可以考虑横向、竖向位移及扭转情况分别制定舒适度要求。进而研究了抑制结构过大位移,提高人行舒适度的措施,即通过设置不同形式的抗风缆来提高舒适度。
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