朱前坤， 尚旭强, 张 琼， 杜永峰

(兰州理工大学 防震减灾研究所，兰州 730050)

随着轻质、高强材料的使用，桥梁跨度不断增大，而刚度不断降低，人与桥的相互作用已成为桥梁结构特性研究的重要内容。近年来在行人动力模型建模上取得了巨大进步，但绝大多数模型都是基于步态周期性的假设，认为行人步行力是结构的外荷载。其中，Bachmann等[1]提出傅里叶级数荷载模型，把复杂的时变荷载简化为各谐波分量之和[2]。而该模型并未考虑人-结构之间的相互作用对人体行走时足底反力的影响，从而导致计算结果与实测值相偏离[3]。尽管大多数学者把人行荷载作为外力[4-5]，事实上结构的运动可以影响人的行为，从而改变相互作用。最有力的证明就是2000年英国伦敦千禧桥在人群荷载下产生了大幅度的过量振动，随后Dallard等[6]对该桥的测试表明，由于千禧桥的竖向和横向振动频率正好在行人步频范围内，当人流量增大时，人与桥之间发生共振，行人就会自动调整步频和相位适应桥梁的振动并改善行走舒适性[7]。正是由于行人的步态调整从而产生了自激力，使桥梁发生了过量振动。Ingólfsson等[8]为了评估结构对竖向人群荷载的真实响应，首先假定人行桥人流密度，采用Willford等[9]提出的连续步行荷载行人动力模型，提出了带回归期的人行桥设计反应谱，并利用该方法验算了实际人行桥的加速度响应。

为了研究人-桥相互作用对桥梁振动的影响，学者们提出了大量的行人动力模型。……