抗风缆对大跨人行悬索桥人致振动舒适度的影响分析
摘要：抗风缆是大跨人行悬索桥重要的抗风措施，会改变桥梁的动力特征，对桥梁的人致振动舒适度也会产生重要影响。以某大跨人行悬索桥为工程背景，建立空间有限元模型，比较了不同倾角抗风缆桥梁的人致振动加速度峰值和侧向动力失稳临界人数，分析了抗风缆对大跨人行悬索桥人致振动舒适度的影响。结果表明：大跨人行悬索桥的模态分布十分密集，抗风缆可提高结构竖弯和侧弯模态频率；增设抗风缆后，人致竖弯共振模态数略减少且最大加速度峰值减小，人致侧弯共振模态数不变且最大加速度峰值无明显减小；增设抗风缆可以略微提高侧向动力失稳敏感模态的失稳临界人数，但是提高人数有限；增设抗风缆对大跨悬索人行桥人致振动舒适度的改善效果有限。
关键词：人行悬索桥；人致振动；抗风缆；舒适度评价；不同倾角；
尊敬的用户，本篇文章需要2元，点击支付交费后阅读
限时优惠福利：领取VIP会员
全年期刊、VIP视频免费!
全年期刊、VIP视频免费!
参考文献[1] 刘科峰，王忠彬.张家界大峡谷玻璃桥桥塔设计[J].世界桥梁，2021,49(1):1-6.
[2] 秦格，刘枫，马明，等.大跨度人行悬索桥结构设计关键技术[J].建筑结构，2021,51(7):115-120,84.
[3] 赵磊，易绍平，王斐，等.天蒙人行悬索桥总体分析[J].公路，2016,61(7):170-172.
[4] 何恺，郭坤，马亮.提高大跨度人行悬索桥抗风稳定性措施的效果分析[J].世界桥梁，2017,45(3):69-74.
[5] 薛晓锋，管青海，胡兆同，等.大跨人行悬索桥非线性静风稳定性分析[J].振动与冲击，2014,33(14):113-117,148.
[6] 吴长青，张志田，吴肖波.抗风缆对人行悬索桥动力特性和静风稳定性的影响[J].桥梁建设，2017,47(3):77-82.
[7] 管青海，周燕，李加武，等.主跨420m人行悬索桥非线性静风稳定影响参数分析[J].振动与冲击，2018,37(9):155-160.
[8] 管青海，李加武，刘健新.抗风缆对大跨人行悬索桥非线性静风失稳模式的影响[J].公路交通科技，2022,39(2):103-110.
[9] 向思宇，胡习兵.抗风缆布置形式对人行悬索桥静风稳定性影响分析[J].公路工程，2019,44(6):89-93.
[10] 李茂奇.抗风缆布置形式对双塔单跨悬索桥动力特性及静风稳定性的影响研究[J].中国市政工程，2021(5):8-11,112.
[11] 刘黎阳，张志田.低扭转刚度悬索桥扭转发散特征及抗风对策[J].工程力学，2020,37(11):146-155.
[12] 华旭刚，温青，陈政清，等.大跨度双层曲线斜拉桥人致振动减振优化与实测验证[J].振动工程学报，2016,29(5):822-830.
[13] 王洪涛，施卫星，韩建平，等.钢连桥人致振动及TMD减振效应实测与分析[J].振动·测试与诊断，2016,36(3):505-511,604.
[14] 罗晓群，张晋，沈昭，等.单斜面索拱支承曲梁人行桥人致振动控制研究[J].振动与冲击，2020,39(11):83-92.
[15] 陈波，王鑫，刘浩，等.基于实测响应的斜拉人行桥人致振动舒适度研究[J].武汉理工大学学报，2013,35(7):99-103.
[16] 温青，华旭刚，陈政清，等.大跨度双层曲线斜拉桥人致振动试验研究[J].振动工程学报，2016,29(4):585-593.
[17] 彭雪林.基于健康监测的大跨度斜拉桥基准有限元模型[D].福州：福州大学，2004.
[18] 任伟新，彭雪林.青洲斜拉桥的基准动力有限元模型[J].计算力学学报，2007,24(5):609-614.
[2] 秦格，刘枫，马明，等.大跨度人行悬索桥结构设计关键技术[J].建筑结构，2021,51(7):115-120,84.
[3] 赵磊，易绍平，王斐，等.天蒙人行悬索桥总体分析[J].公路，2016,61(7):170-172.
[4] 何恺，郭坤，马亮.提高大跨度人行悬索桥抗风稳定性措施的效果分析[J].世界桥梁，2017,45(3):69-74.
[5] 薛晓锋，管青海，胡兆同，等.大跨人行悬索桥非线性静风稳定性分析[J].振动与冲击，2014,33(14):113-117,148.
[6] 吴长青，张志田，吴肖波.抗风缆对人行悬索桥动力特性和静风稳定性的影响[J].桥梁建设，2017,47(3):77-82.
[7] 管青海，周燕，李加武，等.主跨420m人行悬索桥非线性静风稳定影响参数分析[J].振动与冲击，2018,37(9):155-160.
[8] 管青海，李加武，刘健新.抗风缆对大跨人行悬索桥非线性静风失稳模式的影响[J].公路交通科技，2022,39(2):103-110.
[9] 向思宇，胡习兵.抗风缆布置形式对人行悬索桥静风稳定性影响分析[J].公路工程，2019,44(6):89-93.
[10] 李茂奇.抗风缆布置形式对双塔单跨悬索桥动力特性及静风稳定性的影响研究[J].中国市政工程，2021(5):8-11,112.
[11] 刘黎阳，张志田.低扭转刚度悬索桥扭转发散特征及抗风对策[J].工程力学，2020,37(11):146-155.
[12] 华旭刚，温青，陈政清，等.大跨度双层曲线斜拉桥人致振动减振优化与实测验证[J].振动工程学报，2016,29(5):822-830.
[13] 王洪涛，施卫星，韩建平，等.钢连桥人致振动及TMD减振效应实测与分析[J].振动·测试与诊断，2016,36(3):505-511,604.
[14] 罗晓群，张晋，沈昭，等.单斜面索拱支承曲梁人行桥人致振动控制研究[J].振动与冲击，2020,39(11):83-92.
[15] 陈波，王鑫，刘浩，等.基于实测响应的斜拉人行桥人致振动舒适度研究[J].武汉理工大学学报，2013,35(7):99-103.
[16] 温青，华旭刚，陈政清，等.大跨度双层曲线斜拉桥人致振动试验研究[J].振动工程学报，2016,29(4):585-593.
[17] 彭雪林.基于健康监测的大跨度斜拉桥基准有限元模型[D].福州：福州大学，2004.
[18] 任伟新，彭雪林.青洲斜拉桥的基准动力有限元模型[J].计算力学学报，2007,24(5):609-614.
Analysis of the effect of wind-resistant cables on the human-induced vibration comfort of large-span pedestrian suspension bridges
Abstract: Wind-resistant cable is an important measure for wind design of large-span pedestrian suspension bridge, and it changes the dynamic characteristics of the bridge and has an important impact on the human-induced vibration comfort of the bridge. Based on the engineering background of a large-span pedestrian suspension bridge, a spatial finite element model was established to compare the peak acceleration of human-induced vibration and the critical number of lateral dynamic instability of bridges with different wind-resistant cables obliguity, and to analyze the influence of wind-resistant cables on human-induced vibration comfort of large-span pedestrian suspension bridge. The results show that: the modal distribution of the large-span suspension bridge is very dense, and the wind-resistant cables can improve the modal frequency of vertical and lateral bending; after the arrangement of the wind-resistance cable, the modal number of human-induced vertical bending resonance decreases slightly and the maximum peak acceleration decreases, while the modal number of human-induced lateral bending resonance does not change and the maximum peak acceleration does not decrease significantly; adding wind-resistant cables can slightly improve the critical number of lateral dynamic instability of each mode, but the improvement is limited. The arrangement of wind-resistant cable has limited effect on the improvement of human-induced vibration comfort of the bridge.
Keywords: pedestrian suspension bridge; human-induced vibration; wind-resistant cable; comfort evaluation; different obliquity
542
0
0