波纹腹板钢箱梁人行桥人致振动研究.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyonPedestrian—·InducedVibrationofSteelBox--GirderFootbridgewithCorrugatedWebsByJudongJinSupervisor：Assoc．Prof．JingbinLiStructureEngineering一SchoolofCivilEngineeringApril2012学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研

2、究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：金巳东日期：学位论文使用授权声明月日本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编

3、本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：仝巴东日期：年月日摘要当前人行桥正朝着大跨、纤柔、轻质的方向发展。但对于轻柔的大跨度人行桥来说，结构的自振频率往往比较低，在人致振动的激励下，会引发较大幅度的结构振动，导致人行桥结构适用性的降低。更为严重的会导致人行桥在人致激励下产生共振甚至引发重大事故，对行人的安全造成威胁。本文提出了一种钢结构人行桥梁的新的结构形式——采用波纹钢腹板替代普通直腹板的钢箱梁人行桥，并给出其结构形式和细部构造设

4、计。采用通用有限元分析软件MIDAS／Civil分别对普通钢腹板人行桥和波纹钢腹板人行桥进行人行激励荷载作用下的结构动力响应分析，以验证本文提出的人行桥结构性能。首先对人行桥的人群荷载动力模型进行了归纳，在文献综述的基础上给出了人群荷载的3种动力模型，包括单人荷载，小组人群荷载和低密度人流荷载。采用摄像回放的方法调查了行人通过某人行桥的时间与步数，进而计算出行人过桥的步长与步频，对所得调查数据进行了统计分析。以某普通直腹板钢箱梁人行桥为设计原型，进行了波纹腹板钢箱梁人行桥的试设计，给出了其主要结构构造和截面尺寸。采用MIDAS／Civil分别建

5、立了普通直腹板钢箱梁人行桥和波纹腹板钢箱梁人行桥的有限元模型。为便于对比，两座人行桥具有同样的用钢量。考虑3种类型的人行激励荷载，即单人荷载，小组人群荷载和低密度人流荷载，研究了人行荷载的有限元施加方法，得出了在这3类人行荷载作用下人行桥上部结构的位移、速度、加速度动力时程分析结果，比较了两种钢箱梁人行桥结构在人行激励下的结构性能的优劣。计算结果表明，本文提出的波纹腹板钢箱梁人行桥具有更大的侧向刚度，在人行荷载作用下，跨中最不利位置时程参数(位移，速度，加速度)均较普通直腹板钢箱梁人行桥要小，行人过桥的舒适性得以提高。最后，研究了波纹腹板钢箱梁

6、人行桥的典型设计参数，对比了当波纹腹板的波长、波角改变时对人行桥结构动力性能的影响，得出了合适的波长、波角参数值，可供设计参考。关键词：人行桥钢箱梁波纹钢腹板人致振动有限元AbstractThecurrentpedestrianbridgeisheadedinbigstride，tender，andthelightofdirectiondevelopment．ButforthelargespangentlypedestrianbridgeandthestmchIrevibrationfrequencytendtobelow，ifthepeopl

7、eundertheexcitationofthevibration，itCanleadtomoresubstantialstructurevibration，SOthepedestrianbridgeisdesignedtoreducetheperformance．Moreseriouswillbeleadtothepedestrianbridgeinpeopleundertheincentiveresonate，evencauseamajoraccidenttothepedestrianlife．Therefore，thispaperwill

8、proposesapedestrianbridgesteelstructureofthenewshllctllreform一一usethecorrug