基于舒适度评价的钢结构人行天桥减振加固设计.pdf

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1、58桥梁结构城市道桥与防洪2015年8月第8期基于舒适度评价的钢结构人行天桥减振加固设计程江(深圳市综合交通设计研究院有限公司，广东深圳518000)摘要：钢结构人行天桥由于其自重轻，因此对外部激励的振动效应更加明显。在一定的条件下，桥上的行人会由于结构振动而产生不舒适感或不安全感。然而，目前我国有关设计规范中，没有给出人行天桥的振动舒适度评价指标。参考国外相关规范中关于人行天桥舒适度的评价标准，并结合工程实例，论述相关评价标准在人行天桥减振加固设计中的应用。关键词：钢结构；人行天桥；加固中图分类号：U448．11文献标志码：A文章编号：100

2、9—7716(2015)08—0058—02部结构，其任何部分的最大垂直加速度应不大于0引言0．5万rn／s。该规范仅对单人竖向最大加速度进近来年，随着城市建设对人文关怀理念的愈行了限制，但未给出水平加速度的限值和人群荷加重视，人行天桥作为一种能较好保障行人过街载标准【。安全的公共设施，在各大城市的分布密度越来越欧盟规范Eurocodes5规定：无活载状态下的大。其中，钢结构形式的人行天桥由于具有景观效结构竖向基本固有频率f>5Hz、横向基本固有频果好、施工工期短等优点而得到了广泛的采用。率f<2．5Hz时，人行天桥的结构振动舒适性要求钢结构人

3、行天桥由于其自重轻，故对外部激能得到满足，否则需进行相关的验算。该规范使用励的振动效应更加明显。在一定的条件下，桥上的结构振动响应的峰值加速度作为人行桥的舒适度行人会由于结构振动而产生不舒适感或不安全评价指标，在行人荷载作用下，人行桥的竖向振动感。然而，目前我国有关设计规范中，未给出人行加速度和侧向振动加速度应满足相应容许限值要天桥在运营状况下的振动舒适度评价指标，仅在求[3jo《城市人行天桥与人行地道桥技术规范》国际化标准组织ISO规范制定的振动舒适度(CJJ69—95)中规定“天桥上部结构竖向自振频率不国际通用标准，是以频率和振动均方根加速

4、度的应小于3Hz”『l1，以此来避免人行激励产生的共振关系曲线为基础的。ISO10137—2007中给出了运影响，但该规定过于简单，不能满足实际评价的需动过程中的行人的振动舒适度基准曲线，舒适度要。的临界值为该基准曲线上的数值乘以60倍的放本文参考国外相关规范中关于人行天桥舒适大系数[41o度的评价标准，并结合工程实例，论述相关评价标2工程实例准在人行天桥减振加固设计中的应用。2．1工程概况1人行天桥舒适度评价标准本天桥位于深圳市内某城市I级主干道上，附我国有关规范中没有关于人行天桥振动舒适近有大型体育场馆，高峰人流量较大。天桥结构为度的评价标

5、准。2×24．2m简支钢箱梁桥，主梁高0．8m，在两端各英国规范BS5400规定：对于在无荷载时的基设置两座梯道，见图1。主桥和梯道的材料均为普本自振频率E>5Hz的上部结构，可以认为其满足通碳素钢，均采用工厂预制现场吊装的施工方法。运营振动要求。对于基本自振频率≤5Hz的上下部桥墩为钢管柱式墩，基础为扩大基础。因有市民投诉该桥在使用过程中主桥振动较大、有不舒收稿日期：2015—04—14适感，为保障安全，相关部门组织对该天桥进行检作者简介：程江(1985一)，男，湖北黄冈人，工程师，从事桥梁设计工作。测及减振加固设计。2015年8月第8期城市

6、道桥与防洪桥梁结构59表1主桥加固前后频率对比1502420．2420．1{．，。，，．。。。．。．．。。．。。I。．，。，，．．。。．．，．I酬l棚图1天桥立面布置图(单位：cmJ表2主桥加固前后最大垂直加速度对比2．2行人产生不舒适感原因分析根据现场检测，在正常人流下，主梁竖向一阶振动频率两跨分别为3．73Hz、3．71Hz，最大竖向加速度为0．0365g，最大竖向振幅为0．55mm。行人普通步速的频率在1．6—2．4Hz之间【5]。结合现场调查，人静止在桥跨中间时能感受到较明显振动。计算加固前结构的横向一阶与实测值有所偏从而说明结构自振频

7、率fo<5Hz时，应对竖向最大差，可能原因是建立模型时没有建立梯道部分，只建立的主梁的模型。加固前竖向一阶频率与实测加速进行限制。按照英国规范BS5400附录C的规值较吻合。主桥加固设计后，纵向、横向、竖向频率定，对于基本自振频率f0≤5Hz的上部结构，其任都有所提高，最大垂直加速度有所降低，能较好的何部分的最大垂直加速度应不大于0．5、／f0m／s。提升天桥上行人的舒适感。查国际化标准组织ISO规范的运动过程中的行人2．5减振加固实际效果满足振动舒适度临界曲线(竖向)，竖向自振频率加固完成后检测单位再次对该桥进行了自振3．71Hz对应的竖向加

8、速度有效值的限值为0．32m／s，特性测试。测试结果表明结构的竖向自振频率增本桥上部结构的竖向加速度有效值0．26m／s<大至3．30Hz，与计算结果