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关于行人步行荷载模式的研究分析 大跨度桥及人流 密集人群、庞大负荷 · 实验用具 三维测力台、计算机 三维测力台系统数据处理模式 创新点 研究成果 发表论文1-2篇 活动名称关于行人步行荷载模式的分析研究负责人苑青岛理工大学大学生科技创新项目（活动）经费预算表 * 关于行人步行荷载模式的研究分析 研究项目： 指导教师：徐培蓁 参与者：张海菊、苑芳香、郭本亮 常占礼、宋晓辉、轩福海 王会玉 演示主题 ·实验背景 ·研究现状 ·实验目的及应用前景 ·实验用具 ·实验方法及内容 ·创新点 ·研究成果 ·项目经费预算 实验背景 随着生活水平的提高，人们的生活品位越来越高，对步行桥的设计也有了新的要求。考虑人行天桥就如同考虑所有桥梁那样，是桥梁设计的综合作业。现阶段步行桥设计，多是借用铁路桥或公路桥规范的动力冲击系数的概念，将其处理为静力等效问题来考虑，这显然是不妥的。步行桥设计应该摆脱应力应变发生的变化及影响。现阶段通过查阅资料及实际观察分析发现人群及桥梁发生了如下变化： 1、据相关数据统计，国内人口密度已达2700人每平方米，人口相当密集。同时，车道逐步加宽，人行桥梁跨度逐步加大，多为单跨； 2、现代人群生活节奏加快，步行频率升高； 3、通过实际观察得知，步行桥上女性偏多，且多穿高跟鞋，由于受力面积等因素，对桥梁的步行荷载产生了新的影响； 4、生活质量提高，通过网上资料得知人群整体体重偏高，超重人群比率逐年增加，步行时桥所受重力荷载较以往发生了变化； 等等，以上几点向我们展示了现代生活对步行桥的新要求，对行人步行荷载模式的进一步的研究与分析，成为一项桥梁建设中的必备工作。 研究现状 国外学者Bachmann等人提出行人激励产生的横、竖向荷载均可采用傅立叶级数表示。英国学者Dallard等人通过测试得到了另外一种行人荷载模式，即行人激励荷载与结构的局部速度成线性比例关系。 国内对行人荷载模式的研究鲜有报道，仅有孙利民等人在参考了国外试验结果和一些国家规范的基础上，给出了周期性人行荷载模式。 实验目的及应用前景 实验目的：应用三维测力台系统对行人步行 荷载进行进一步的研究与分析 （初步研究 人群为大学生），为步行桥的设计提供参考。 应用前景：该数据结果有望运用于桥梁设计、医学等方面，为科学与新工程设计提供更多的实践数据，发挥其重要的科学价值和实际的工程意义，建造出符合现代人群生理及心理需求的步行桥。 三维测力台系统 三维测力台是一块与地面平行安装的用来记录地面反作用力的平 台，靠近面板的四个角安装有4个三维力传感器，用于测量宏观的垂直支撑力和水平面横纵两个方向的作用力，以及作用在测力台台面上的三方向等效力矩，其测量范围为2O kg到2 000 kg，采样频率为600Hz(最高可达到1 000 Hz)，使用12 ksamples(ksps)，12 bit的A／D转换器将数据传输到电脑。 电脑 三维测力台 人机交换系统 数据处理分析子系统 实验方法及内容 1、对志愿者根据年龄、鞋的种类、体重（毛重）、步行频率这几方面的不同进行分组，以满足我们的实验与实际需求。 2、志愿者以他们各自的步速及生活习惯通过测力台，用电脑系统进行测力台上三维空间中步行荷载数据的采集。 3、对数据进行处理，并与以往建桥过程中所采用的实验数据进行对比，以验证我们的实验猜测，完成我们的实验任务。 创新点 一、用发展的眼光看待知识，将知识与实际结合起来。 二、将理论创新应用于实际，增加知识的含金量。 三、加强大学生的实验动手能力与活动组织能力。 100 调查研究 交通 800 处理数据 2 400 电脑 30 处理数据 15 2 笔 30 处理数据 300 0.1 白纸 140 拍照 2 70 相机 总价（元） 用途 备注 个数 单价（元） 物品名称 合计：1100元 *