下挂式人行桥由于交通荷载引起的舒适性分析.pdf

242 科技研究 城市道桥与防洪 2013年6月第6期 下挂式人行桥 由于交通荷载引起的舒适性分析 吴 朴 ，吴冬雁 z，谢 旭 z，宋连锋 (1．浙江大学建筑设计研究院，浙江 杭州 310058；2．浙江大学土木工程学系，浙江 杭州310058) 摘 要：将人行道下挂在两幅主桥之间，这种设计方法在国内尚属首次应用，下挂结构刚度较小，由主桥的交通荷载引起的振动直 接影响了行人的舒适感和安全感，因此这类人行桥的舒适性问题需要特别的研究。该文采用车桥耦合振动，通过大量数值模拟分 析研究由于车辆过桥时引起的人行桥的振动响应。结果表明在 良好路面条件下，当车辆(重车)少于 1O辆 ／侧时，人行桥的舒适性 基本满足要求。路面平整度对舒适性有很大的影响，行车速度对人行桥的舒适性影响不明显。 关键词 ：下挂人行桥 ；车桥耦合振动；舒适性；振动响应 ；路面平整度；行车速度 中图分类号 ：U448．11 文献标识码 ：A 文章编号：1009—7716(2013)06—0242—04 日本学者 K~ikawa等人根据大型振动台上的 0 前言 人体感觉试验结果 ，认为速度与人的舒适性比较 在交通桥梁中，当人行道和车行道整体设置 相关，桥梁振动速度有效值是验算桥梁使用舒适 时，由于结构刚度大，交通车辆通行引起的振动一 性的指标[1o】(见表 2)。 般不会让行人产生不舒适感。但是，对于人行道悬 表 2极限速度有效值 (作为指标的评定标准 )一览表 挂在交通桥梁下面的结构 ，因下挂结构的刚度较 步行状态 极限速度有效值 ／cm 1 小 ，由交通主桥车辆荷载引起的振动直接影响行 轻微感觉振动 0．42 人的舒适感和安全感 ，在桥梁设计时舒适性问题 明显感觉振动 0．85 需要进行特别的研究。 振动较为剧烈 1．70 目前虽然不少学者研究了人行桥的舒适性评 振动相当剧烈，影响通行 2．7O 估方法，文献[1卜[4】，提出了不同的算法 ，但对于 我国 《城市人行天桥与人行地道技术规范》 下挂式人行桥由于交通荷载作用下的振动舒适性 (GJJ69—95)l【1】采用第一阶竖向振动频率和挠度值 研究还非常欠缺。陈阶亮在文献[6]中对于悬挂在 限制的方法规定人行桥梁的舒适性 ，要求天桥的 单幅钢桥下的人行桥进行过研究，将行人的激励 竖向振动基本频率不能小于3Hz，目的是避免结 作用等效为某种荷载作用在桥梁结构上 ，而没有 构与人行步伐之间发生共振而引起过度的振动 ， 考虑人和桥之间的耦合作用。对于下挂在两幅交 影响桥梁安全和使用舒适性 ，同时还要求结构的 通桥梁之间的人行桥至今无人研究过。 最大挠度小于跨度的 1／600(对桁架结构规定为 ： 本文以一座拟建的桥梁为对象 ，采用车桥耦 1／800)。 合振动分析方法[7]，通过数值模拟研究了由于交通 由于一般的人行天桥引起结构振动的外因主 车辆过桥时引起的人行道振动响应，从理论上研 要是人的步伐荷载，而且