基于风致抖振分析的多跨斜拉桥行人舒适性评价分析
2021-06-13姚青,刘彤,陈增
城市道桥与防洪 2021年5期
姚 青,刘 彤,陈 增
[1.上海城建市政工程(集团)有限公司,上海市200065;2.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海市200240]
0 引 言
随着社会发展与进步,大众对桥梁的人文景观功能需求加深,越来越多的大型桥梁考虑设置人行与非机动车道通道系统(简称人非系统)或者观景平台。为保障行人安全,有关外荷载对桥梁结构产生的振动如车致振动、风致振动的研究及人非系统行人舒适性研究显得尤为重要。目前对行人舒适性的研究还大多集中于人行天桥,包括车致振动、人致振动等作用下的行人舒适度评价[1-8],而对于大型桥梁,目前主要研究的是行车舒适性[9-14],针对大型桥梁人非系统行人舒适度的研究则较少。因此本文以南昌市朝阳大桥为背景工程,对多跨斜拉桥的人非系统在风致抖振作用下的行人舒适度进行了分析与评价,以期为同类型桥梁的评价提供参考依据。
1 抖振分析基本理论
1.1 随机风场模拟
风荷载一般用风速来表示。空间中某一点的风速通常用一个标准的随机过程来描述[15],采用功率谱密度函数(PSD)来反映风在某一特定空间内的特性,当结构尺寸较大时,风场会随着空间位置的改变而产生不可忽略的变化。此时风场是一个时变场,即风速V不仅是空间坐标的函数,同时也与时间相关:

可见,V=V(x1,x2,x3,t)是一个所谓的单变量(1V-4D)随机场。令xj,yj,zj,j=1,2,…,n为空间中的n个点,Vj(t)=V(xj,yj,zj,t)为一维单变量(1V-1D)随机过程。V(t)为一个零均值正态随机向量过程,可采用一个对称、正定矩……
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