某轻钢人行桥的力学特性研究及舒适度评价*
2021-03-12李泽玉陈熹俊
建筑结构 2021年4期
许 竞, 李泽玉, 李 静, 陈熹俊
(华南理工大学土木与交通学院, 广州 510640)
0 引言
目前,国内外人行桥多以混凝土和热轧钢材作为建造材料。有关研究提出将以铝合金为代表的轻质材料应用于人行天桥[1],但应用过程中发现,铝合金材料虽然具有自重轻、耐腐蚀的优势,但其材料价格高,且弹性模量仅为钢材的三分之一,其进一步推广受到限制[2]。相比之下,轻钢质轻高强,塑性和韧性较好,冲击荷载作用下不容易脆断,同时施工便捷,可靠性与经济性较高[3]。但是,目前国内外的轻钢结构主要应用于工业厂房、公共建筑,鲜有人行桥应用案例,轻钢在人行桥领域的研究仍有待深入。
振动是影响人行桥稳定性的一个不可忽略的因素,也是对人行桥进行舒适度评价的重要依据。随着桥梁自重的降低、阻尼的减小,结构对人行荷载激励越来越敏感[4-5],容易造成人桥共振的现象,对桥梁正常使用影响巨大。国内外对人行桥的研究集中在静力性能和动力性能两方面,包括人行桥固有动力性能分析,以及评估人行舒适度。
本文针对一座轻钢人行桥进行静力和动力性能研究,并评估人行舒适度。首先针对足尺单跨人行桥进行了静力加载试验,同时使用MIDAS Civil有限元软件建立相应有限元模型,在校核杆件内力和结构挠度良好基础上,进一步分析自振模态计算结果。为评估其人行舒适度,本文依据规范ISO 10137∶2007(E)[6]中的单人行走荷载模型,并通过同步行走人群代替随机行走人群的方法,研究人群行走荷载下的结构峰值加速度响应。……
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