TMD减小人行天桥人致振动的研究

TMD减小人行天桥人致振动的研究

第 2卷第 1 6期 20 0 9年 2月

特

种

结

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V16 o 02 . . N 1 F b.2 0 e 09

T MD减小人行天桥人致振动的研究 伍定一陈浩军 (长沙理工大学桥梁与结构工程学院 407 ) 102 ( oeeo Big n t tr E g er g C agh nvr t o i c C lg r eadSmc e ni e n, h saU i sy f ce e&T cnl y4 07 ) l f d u n i n e i S n eh o g,10 2 o

[摘要]本文通过对一大跨钢结构人行天桥进行减振设计，表明采用 SM T D和 M M T D都能有效地减少人 行天桥的共振响应；而后分析了安装 T MD后人行天桥的动力特性变化，出设计时要特别注意安装指 T MD后在行人的行走频率范围内可能引起的新的共振。 [关键词]人致荷载人行天桥 T D共振 M振动控制 A SR C B T A T:B sdO ev rt ncn o ds n o r— a el eeta r,tsso nt t oh ae ft i ai ot l eg fr l g s nse pdsinbi i i hw a t th b o r i a a ep t r@e h b

S M n MDcnee i l r ueh ds i i e e nn sos . n n. ag l vr y T D adMT cv y e c e er nb d s a rpne A t t c nefFy e d— n f te d t p ta r g r o t e f e d h h h e e o o s n mc h r t ii t MD hsb ni tl t a n le . a w i s nrh u Ys c l t a ic ae sc ae t T a e s le W a a z Men het d i e sol p i — a c rtsf rh e e na d s a yd l h e g da p a a e e

e i e e n ne as pe ta a r ec g . t tnt an F o￣ c cu di t dsinw lfeunyrne n o o s e nhe r e k q a KEYW ORDS: Hu n i u e o d Pe sr n 6 ma -n c d la d e d ti a T MD Reo a c Vba in c n rl sn n e ir t o to o

前言

l 司。

随着经济的发展，市中道路日益扩宽，了

城为保证交通顺畅和行人安全，在车辆和行人密集的城 市主干道路交叉口，多设置人行过街天桥，大主路

模型 2当桥上有一群人行走时，:并且桥上的 行人能够自由地行走互不干扰，互不干扰的人群 密度上限界定为 0 3人/ 2这种情况下按照 M t . m, a

路幅宽度一般在 4 5m 0 0 0~ 0。4~5m跨度的单跨简支钢箱梁天桥， 1自振频率和人正常行走的频第阶率接近，容易产生共振，影响结构安全和正常使用，

sm t等人[提出的模型计算，据单人的步行 uo o ]根 竖向荷载 3可以得到总的竖向力 P t为： () T.

而且振动有可能超过人体舒适度极限，给行人心理 上造成恐慌。采用 T D来达到减少天桥振动反应 M将是一个很好的办法，也是切实可行的。本文主要研究了用 T D对 4~5m跨度的单跨简支钢箱梁 M 0 0 人行桥进行振动控制的几个问题。 1人群加载模型

P( ) t= =

24 i( 1+ ) 9s 2 t n l

() 1

式中：为人数， 单人提供的竖向力幅值为 24 9N; 1

为步频(人群荷载的第 l阶频率) t;为时间； M t m t等人认为，桥上的行人服从泊松 auo s o天

为互相独立的相位角。 分布，而相位角为 (~2r的均匀分布，过大 0 ) 7通

人行桥的人致振动分析，定准确适用的人确致荷载模型是至关重要的，由于人群中各人之间的相位、步频都不尽相同，精确的分析方式应该是基于概率分布的分析方法。通过对天桥在随机人

量的比较计算发现，桥梁的总体响应能够通过计

算单人作用下的响应，然后乘以放大因子￣Xo/T, 即人群荷载总的有效竖向力 P ()表达为： t可

群荷载作用下的实测数据和理论计算结果的对 比…总结出三种模型对应人行天桥上不同的人 I,群荷载情况。 模型 1当只有很小一群人行走在桥上时，:假定每个行人都具有相同的速度、步频 .

P()￣2o 4i( 1),t:/ T2 s 2丌 t 9 n

() 2

式中：为每秒钟桥梁宽度范围内通过的行人数； T为行人通过全桥所需要的时间；据、o的 n根 T 意义可知： :

,

并且和

() 3

步距 Z之间满足方程：

=A1 。在这种情况下， 出现最不利的情况是各个行人之间的运动完全偕 一

其中，为任意时刻在天桥上的总人数。所以，式 () 2可进一步改写为：

9 4一

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