李周,郭文华,唐瑞龙,蔡宝锋,王燕林

• 1:中建科工集团有限公司
• 2:中南大学土木工程学院

摘要(Abstract)：

文章以长沙国际会议中心（会议中心-磨盘洲）步行廊桥为背景，开展大跨、高交通量曲梁人行桥的人致振动分析及减振控制研究。参考《人行桥设计指南》EN03—2007的相关规定，确定行人交通等级与人群密度，并将随机行人流转化为完全同步的理想行人作用，计算理想行人作用下的简谐步行荷载。分别采用有限单元法及该指南给出的单自由度共振法，计算对比该步行廊桥在行人作用下的加速度响应，选定需进行人致振动控制的各阶频率成分，采用调谐质量阻尼器（TMD），以有阻尼结构最大加速度最小为控制目标进行TMD参数设计，计算对比结构减振前后的加速度时程。结果表明：采用有限元计算法计算得到的结构人致振动最大加速度与单自由度共振法计算结果基本吻合，高交通量工况下，结构前两阶竖向振动对应竖向加速度峰值超限；采用以最大加速度最小化为控制目标设计的TMD后，抑振效果明显，两阶结构超限竖向加速度峰值分别降低96.7%和96.9%，行人舒适度均提高至CL1级，研究成果可为类似大跨高交通量曲梁人行桥的振动控制设计提供参考。

关键词(KeyWords)： 曲梁人行桥;高交通量;人致振动;调谐质量阻尼器(TMD);振动控制

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 湖南省自然科学基金资助项目（2022JJ30720）;; 中建科工集团有限公司重大研发项目（ZJKG-2024-KT-17）

作者(Author): 李周,郭文华,唐瑞龙,蔡宝锋,王燕林

参考文献(References)：

• [1]温金龙,汪志昊,寇琛,等.人-桥竖向耦合振动效应试验研究[J].振动与冲击,2022,41(9):26-31,50.
• [2]汪志昊,寇琛,刘召朋,等.人体姿态对人-结构耦合系统竖向动力特性影响试验研究[J].振动与冲击,2019,38(19):58-63.
• [3]Wen Q,Hua X G,Chen Z Q,et al. Control of Human-Induced Vibrations of a Curved Cable-Stayed Bridge:Design, Implementation, and Field Validation[J].Journal of Bridge Engineering,2016,21(7):04016028.
• [4]杨勇,乐小刚,曾炯坤,等.广州海心桥人致振动研究[J].世界桥梁,2023,51(4):70-76.
• [5]罗沐鑫,吴子儒,张潭潭,等.大跨铝合金天桥人致振动舒适度评价及TMD减振控制[J].广东土木与建筑,2024,31(9):80-84.
• [6]李娟燕,马旭明,魏汝海,等.大跨径人行玻璃悬索桥人致振动舒适度分析及减振设计[J].世界桥梁,2024,52(5):104-109.
• [7]Design of Footbridges Guideline:EN03—2007[S].Germany,2008.
• [8]宋磊,王虎军,贺小卫.大跨度人行桥人致振动研究及控制[J].特种结构,2022,39(5):78-81.
• [9]王智丰,李贤军,易锦,等.大跨胶合木拱桥人致振动及其优化控制[J].土木工程学报,2021,54(4):79-94.
• [10]Vijayan A,Mariam A N,Kumari S D A. Analysis of structures subjected to crowd loads[J]. Procedia Structural Integrity, 2019,14:696-704.
• [11]赵军杰.人行桥风致与人致振动响应及减振TMD方案研究[D].长沙:湖南大学,2020.
• [12]Den Hartog J P. Mechanical vibrations[M]. 4th ed. New York:McGraw-Hill,1956.
• [13]邹卓,宋旭明,李璋,等.基于TMD的自锚式人行悬索桥人致振动控制研究[J].铁道科学与工程学报,2018,15(10):2574-2582.
• [14]周健华,黄友钦,刘爱荣.斜拱曲梁桥人致振动舒适度与减振研究[J].工程力学,2022,39(增刊1):214-220.
• [15]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.