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景区人行悬索桥静动力特性影响参数研究

空间结构 2024年第1期30卷 29-37页

作者：秦格刘枫马明张强国家建筑工程技术研究中心北京100013 中国建筑科学研究院有限公司北京100013 广州市高速公路有限公司广东广州510288

近年来,人行悬索桥以其外观新颖、线形优美和投资回报高等优点在旅游景区得到广泛应用.但在项目快速建设的同时,目前仍缺少相应的研究成果来指导设计.以某典型人行悬索桥合理成桥状态为基础,分别选取主缆垂跨比、抗风缆倾角、抗风缆矢... 详细信息

近年来,人行悬索桥以其外观新颖、线形优美和投资回报高等优点在旅游景区得到广泛应用.但在项目快速建设的同时,目前仍缺少相应的研究成果来指导设计.以某典型人行悬索桥合理成桥状态为基础,分别选取主缆垂跨比、抗风缆倾角、抗风缆矢跨比、抗风缆初始预应力和空间主缆倾角5项参数,进行静动力特性研究.总结了上述设计参数对人行悬索桥静动力特性的影响规律,给出了景区人行悬索桥设计参数的合理取值范围,可为今后景区人行悬索桥的设计提供参考.

关键词：人行悬索桥静力特性动力特性参数分析

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人行悬索桥结构参数对舒适度的影响研究

建筑技术 2024年第4期55卷 427-432页

作者：何春梅宁晓骏李月富昆明理工大学建筑工程学院昆明650500 云南建设基础设施投资股份有限公司昆明650500

以人行悬索桥为研究对象,根据我国行人的步行特性,用影响线原理将同步调行人荷载分别以集中力的方式单独施加在结构最不利位置,进行人致振动响应分析,最终求得最大振动响应,并且对主缆吊索间距、加劲梁布置形式以及抗风缆分张角度的改变... 详细信息

以人行悬索桥为研究对象,根据我国行人的步行特性,用影响线原理将同步调行人荷载分别以集中力的方式单独施加在结构最不利位置,进行人致振动响应分析,最终求得最大振动响应,并且对主缆吊索间距、加劲梁布置形式以及抗风缆分张角度的改变,给人行悬索桥舒适度带来的影响进行了探究。结果表明:结构的舒适度会随着行人数量或步频的增大而变差,因此要严格控制桥上的行人数量和步频,保证结构的舒适度;基于背景工程,以舒适度为选型标准,最终确定出吊索间距应选择3.0 m或6.0 m,加劲梁应选择“三根纵梁+全部斜撑”的布置形式,抗风缆分张角度在30°、45°或60°中选择为宜。

关键词：人行悬索桥振动响应参数分析舒适度

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单索面曲梁人行悬索桥设计探讨

江西建材 2024年第4期 116-119,127页

作者：邱永兴厦门市市政工程设计院有限公司福建厦门361009

单索面曲梁人行悬索桥桥型新颖美观,空间异型曲面结构受力复杂。单侧悬吊曲梁承受偏心力矩和水平分力,通过调整三角形截面桁架梁的重心位置和主梁悬吊点的高度,桁架梁上弦杆和下弦杆的水平径向抵抗力均指向曲线外,实现曲线杆件以轴向受... 详细信息

单索面曲梁人行悬索桥桥型新颖美观,空间异型曲面结构受力复杂。单侧悬吊曲梁承受偏心力矩和水平分力,通过调整三角形截面桁架梁的重心位置和主梁悬吊点的高度,桁架梁上弦杆和下弦杆的水平径向抵抗力均指向曲线外,实现曲线杆件以轴向受拉为主,提高其稳定性。单侧倾斜空间索面布置于曲梁外侧,利用有限元迭代计算修正空间主缆节点坐标、内力及吊索张拉力,得到成桥线形。斜塔两侧主缆形成水平夹角,通过在塔顶张拉2根背索平衡主缆水平分力,确保主塔的整体稳定性。结合跨径300 m单索面曲梁人行悬索桥设计,有限元模型计算结果表明,承载力和变形满足规范要求,为同类型桥梁设计提供参考。

关键词：人行悬索桥单索面曲梁桥梁设计结构计算

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某人行悬索桥静力荷载试验研究

智能建筑与工程机械 2024年第5期6卷 119-121页

作者：马晓坤浙江交工交通科技发展有限公司浙江杭州310000

以某人行悬索桥工程的静力荷载试验为例,分析了静载试验的具体内容和有限元模型、测试截面、测点布置、试验荷载布置方式等试验方法,并且介绍了跨中截面挠度、塔顶纵桥向水平位移、主缆锚跨索股最大张力增量等静载数据的分析方式,希望... 详细信息

以某人行悬索桥工程的静力荷载试验为例,分析了静载试验的具体内容和有限元模型、测试截面、测点布置、试验荷载布置方式等试验方法,并且介绍了跨中截面挠度、塔顶纵桥向水平位移、主缆锚跨索股最大张力增量等静载数据的分析方式,希望能为同类型工程开展静力荷载试验工作提供参考借鉴。

关键词：桥梁工程人行悬索桥荷载试验有限元

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人群-桥梁耦合振动下人行悬索桥振动研究

安徽建筑 2024年第6期31卷 143-146页

作者：武文涛中交公路规划设计院有限公司北京100088

文章在人行荷载模型和人体动力模型研究的基础上,提出由动力特性不变的主体质量、主体刚度、主体阻尼和动力特性变化的耦合质量组成的人体竖向动力模型,同时以傅立叶级数模拟人行侧向荷载,分析行人与桥梁所受的荷载,建立动力平衡方程;... 详细信息

文章在人行荷载模型和人体动力模型研究的基础上,提出由动力特性不变的主体质量、主体刚度、主体阻尼和动力特性变化的耦合质量组成的人体竖向动力模型,同时以傅立叶级数模拟人行侧向荷载,分析行人与桥梁所受的荷载,建立动力平衡方程;借鉴车桥耦合振动分析,兼顾分析的方便性和结果的可靠性,基于行人与桥梁之间位移协调关系和力的协调关系,利用ANSYS求解桥梁动力平衡方程,采用Newmark法求解人体动力平衡方程,实现人桥耦合振动的分析;以某大跨度人行悬索桥为工程背景,分析步频、人群行走模式和人群密度对耦合系统振动响应的影响;对比各国规范对人体振动舒适度评价指标的规定,结合影响参数分析结果,确定合理的舒适度评价指标,进而估计该桥的容许上桥人数。研究表明:步频、人群行走模式和人群密度对结构振动响应的影响经常不是单一的,而多是两种或三种参数的综合;相比峰值加速度,均方根加速度更适合作为振动响应参数分析及舒适度评价指标;人群异步行走时的总乘坐值均低于舒适度评价指标;人群同步行走时,快走的容许上桥人数最少,正常行走时次之,慢走时最多。

关键词：耦合振动参数分析人体动力模型人行悬索桥舒适度评价

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抗风缆对人行悬索桥荷载试验的影响分析

价值工程 2024年第6期43卷 103-105页

作者：陈挚同纳检测认证集团有限公司上海200000

本文以某人行悬索桥为研究对象,分析不同抗风缆状态对桥梁检测工作的影响。分析结果表明:人行悬索桥抗风缆内力状态不同对桥梁静载试验期间的理论值存在较大影响,故理论计算时需考虑抗风缆对桥梁的刚度影响以及试验荷载对桥梁结构的非... 详细信息

本文以某人行悬索桥为研究对象,分析不同抗风缆状态对桥梁检测工作的影响。分析结果表明:人行悬索桥抗风缆内力状态不同对桥梁静载试验期间的理论值存在较大影响,故理论计算时需考虑抗风缆对桥梁的刚度影响以及试验荷载对桥梁结构的非线性影响;人行悬索桥抗风缆对静载试验期间加劲梁纵向变形影响较大,且抗风缆成桥内力大小与加劲梁纵向约束效果呈正相关。因此,对抗风缆松动或未设置抗风缆的柔性人行悬索桥,在静载试验期间应密切监测梁端位移,防止纵向位移过大对桥梁伸缩缝装置或加劲梁支座造成破坏。

关键词：人行悬索桥抗风缆几何非线性桥梁检测

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人行悬索桥人致振动分析与实测研究

建筑结构学报 2023年第9期44卷 72-82页

作者：刘枫秦格马明张强宋涛张高明国家建筑工程技术研究中心北京100013 中国建筑科学研究院有限公司北京100013 广州市高速公路有限公司广东广州510288

人行悬索桥结构自振频率低、整体刚度和阻尼小,人致振动问题需要特别关注。以某景区人行悬索桥为研究对象,采用现场实测与有限元模拟相结合的方式,研究人行悬索桥人致振动响应的规律。考虑不同人群激励方式对人致振动的关键影响因素进... 详细信息

人行悬索桥结构自振频率低、整体刚度和阻尼小,人致振动问题需要特别关注。以某景区人行悬索桥为研究对象,采用现场实测与有限元模拟相结合的方式,研究人行悬索桥人致振动响应的规律。考虑不同人群激励方式对人致振动的关键影响因素进行参数分析,包括人群附加质量、激励频率、激励分布和阻尼比,得到了各参数对人致振动的影响。结果表明:人行悬索桥加速度响应与激励人数呈正相关,在相同测试人数下,行走激励的加速度响应随行走频率的增加而增大;人群附加质量对人行悬索桥振动的影响不可忽略,宜根据桥梁的设计承载人数构造振动激励及确定桥面人群附加质量;人行悬索桥频率较低,直接按照步频构造人行激励更为恰当;为获得更不利的人致振动响应,当激励频率与结构某对称竖向振型频率接近时,人群行走激励取为全桥同向分布,当激励频率与结构某反对称竖向振型频率接近时,人群行走激励则按悬索桥的最低阶反对称竖向振型分布。对于一般的人行悬索桥,人致振动分析时阻尼比建议取为0.20%~0.40%。

关键词：人行悬索桥人致振动测试人致振动模拟激励频率激励分布阻尼比

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大跨人行悬索桥非线性静风稳定性分析

振动与冲击 2014年第14期33卷 113-117,148页

作者：薛晓锋管青海胡兆同李加武刘健新长安大学风洞实验室西安710064 长安大学公路学院旧桥检测与加固技术交通行业重点试验室西安710064

基于风洞试验所测加劲梁静力三分力系数,在综合考虑静风荷载非线性、结构几何非线性基础上,采用双重迭代计算分析方法对主跨420 m大跨窄人行悬索桥进行静风稳定性全过程分析。结果表明,结构变形随风速变化呈明显非线性,静风失稳形态弯... 详细信息

基于风洞试验所测加劲梁静力三分力系数,在综合考虑静风荷载非线性、结构几何非线性基础上,采用双重迭代计算分析方法对主跨420 m大跨窄人行悬索桥进行静风稳定性全过程分析。结果表明,结构变形随风速变化呈明显非线性,静风失稳形态弯曲扭转空间耦合变形特征显著;较公路桥大跨人行悬索桥主缆提供的扭转刚度比重更大,跟踪两主缆跨中应力随风速变化情况可定义静风失稳临界风速及与分析静风失稳原因;非零初始风攻角会降低静风失稳临界风速;中央扣及抗风缆均能提高静风失稳临界风速。施加中央扣措施,失稳形态为主梁结构弯扭失稳;施加抗风缆措施,失稳形态为抗风拉索、抗风缆应力松弛导致局部结构失稳。该研究可为大跨窄桥静风稳定性能及提高静风稳定性提供科学依据及参考。

关键词：桥梁工程人行悬索桥数值计算方法静风稳定性几何非线性静风荷载非线性

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大跨度人行悬索桥抗风缆经济化设计的研究

铁道科学与工程学报 2023年第2期20卷 620-627页

作者：徐自然何旭辉朱朝银乔秋衡中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004

空间抗风缆是提高大跨度人行悬索桥刚度的常用结构,其用钢量较高(普遍超过主缆用钢量的30%,甚至超过60%),对工程造价影响较大。为设计经济合理的抗风缆结构,依据国内现行规范分析结构强度、刚度、抗风稳定性等静动力特性控制指标要求,... 详细信息

空间抗风缆是提高大跨度人行悬索桥刚度的常用结构,其用钢量较高(普遍超过主缆用钢量的30%,甚至超过60%),对工程造价影响较大。为设计经济合理的抗风缆结构,依据国内现行规范分析结构强度、刚度、抗风稳定性等静动力特性控制指标要求,从结构总体布置参数拟定、静力分析选型、抗风稳定性验证等方面普适性地阐述满足静动力指标要求的抗风缆设计流程,并深入研究抗风缆总体布置中理论倾角及矢跨比选取、结构选型中初始截面尺寸及初张拉力拟定、抗风稳定性中动力特性参数影响等方面的关键技术要点。为详细展示实际工程中经济合理的抗风缆设计过程,以某峡谷景区300 m主跨人行悬索桥为工程实例,按普适性设计流程初拟多种抗风缆结构方案,经全桥有限元理论分析及节段模型风洞试验比选验证后选出经济性相对较好的抗风缆布置方案;抗风缆系统理论斜面水平夹角为30°,理论矢跨比为:1/12,单侧抗风主缆采用7根直径D52 mm钢丝绳(6×55SWS+IWR),用钢量约为主缆的58%,抗风缆强度及全桥整体结构刚度满足静力设计指标要求,全桥结构的静风稳定性及颤振稳定性满足规范要求。研究成果可为后期类似项目设计提供参考。

关键词：人行悬索桥抗风缆经济化设计设计流程静力验算抗风稳定性