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基于圆弧足底倒立摆模型的人-桥动力竖向相互作用研究
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作者 朱前坤 尚旭强 +1 位作者 张琼 杜永峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期58-64,共7页
基于新型圆弧足底倒立摆模型,研究了人-桥竖向相互作用。将行人简化为集中质量和两条带有圆弧足底的支撑腿,利用Lagrange方程建立人与桥相互作用动力方程,采用变步长的四阶-五阶龙格库塔法进行数值求解;对比分析了行人通过刚性地面和振... 基于新型圆弧足底倒立摆模型,研究了人-桥竖向相互作用。将行人简化为集中质量和两条带有圆弧足底的支撑腿,利用Lagrange方程建立人与桥相互作用动力方程,采用变步长的四阶-五阶龙格库塔法进行数值求解;对比分析了行人通过刚性地面和振动桥面时竖向步行力、动载因子和质心位移的变化原因,并探讨了行人步频与动载因子、自激力之间的关系。研究结果表明:该双足模型能够准确的捕捉到行人质心和步态变化规律;行人通过振动桥面上时动载因子随着行人步频增大而增大;由于人-桥之间的相互作用导致竖向步行力具有一定的自激力性质,并且在不同的行人步频下自激力大小不同。 展开更多
关键词 人-桥相互作用 行人动力模型 竖向步行力 动载因子 自激力
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基于行人动力学模型的人-桥竖向动力相互作用 被引量:12
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作者 张琼 南娜娜 +1 位作者 朱前坤 杜永峰 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期93-100,共8页
基于行人动力学模型,研究了人-桥竖向动力相互作用。行人动力学模型采用以行人步频和体重表示的刚度-质量-阻尼(SMD)模型,人行桥假定为Euler-Bernoulli梁模型,建立人-桥竖向动力相互作用控制方程。采用状态空间法进行非比例阻尼系统瞬... 基于行人动力学模型,研究了人-桥竖向动力相互作用。行人动力学模型采用以行人步频和体重表示的刚度-质量-阻尼(SMD)模型,人行桥假定为Euler-Bernoulli梁模型,建立人-桥竖向动力相互作用控制方程。采用状态空间法进行非比例阻尼系统瞬时模态的求解,得到系统的时变频率和阻尼比;利用变步长四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法求解时变控制方程,对比分析考虑人-桥竖向动力相互作用和只在人行荷载作用下人行桥的动力响应。结果表明:考虑人-桥动力相互作用,人行桥自振频率略有降低,阻尼有显著增大;当行人以人行桥的频率行走时,考虑人-桥竖向动力相互作用结构的动力响应比不考虑人-桥相互作用显著降低。 展开更多
关键词 梁工程 行人动力学模型 人-动力相互作用 时变非比例阻尼系统 状态空间法
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人-桥竖向动力相互作用效应理论与试验研究 被引量:26
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作者 李红利 陈政清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期78-87,共10页
在人行桥人致振动现象中,行人对桥梁的振动具有双重作用效应,其一以外荷载的形式直接作用于桥梁结构上,表现为强迫驱动作用;其二则以"激励-振动-感知-步伐调整再激励"的反馈环作用形式发生在桥梁的整个振动过程中,表现为人-... 在人行桥人致振动现象中,行人对桥梁的振动具有双重作用效应,其一以外荷载的形式直接作用于桥梁结构上,表现为强迫驱动作用;其二则以"激励-振动-感知-步伐调整再激励"的反馈环作用形式发生在桥梁的整个振动过程中,表现为人-桥之间的动力相互作用。然而,在当前的人行桥人致振动问题研究中,有关人-桥动力相互作用效应(尤其是竖向)的研究成果较少,导致其在现有的人行桥人致振动响应计算方法中经常被忽略,从而直接影响到计算结果的可靠性。针对这一问题,首先从理论上建立反映行人步行特征的行人动力学模型,并从等效的观点研究振动环境下行人平衡控制理论,借用风工程中强迫振动气动导数识别的思想,提出人-桥动力相互作用效应的理论评价体系,并结合数值方法系统地研究人-桥动力相互作用效应;在此基础上通过试验手段,利用强迫振动法识别结构动力特性的相关理论,研究人-桥动力相互作用的整体效应;通过理论分析与试验结果相对比,进一步对人-桥动力相互作用效应的理论表达式进行修正、完善,最终给出以单人形式描述的人-桥动力相互作用理论表达式。 展开更多
关键词 人-动力相互作用 行人动力学模型 振动环境 强迫振动法 行人附加质量 行人附加阻尼
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人行桥人致横向振动及横向锁定分析
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作者 王泽涵 李晨光 +1 位作者 许雅倩 陈鹏 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期462-470,共9页
为了研究人群荷载下人行桥的人致振动特性,采用Duhamel积分求解了行人上下桥过程中简支梁桥的人致横向振动理论解,分析了横向锁定条件和临界人数。结果表明:与原地踏步相比,行人上下桥过程中,桥梁横向振动响应增大;频率比为1.0时,跨中... 为了研究人群荷载下人行桥的人致振动特性,采用Duhamel积分求解了行人上下桥过程中简支梁桥的人致横向振动理论解,分析了横向锁定条件和临界人数。结果表明:与原地踏步相比,行人上下桥过程中,桥梁横向振动响应增大;频率比为1.0时,跨中横向加速度最大,产生横向锁定的同步临界人数最少;随着桥上总人数增加,跨中横向加速度最大值线性增加,但超过临界人数后由于同步概率的增加使增长幅度提高;在临界人数附近桥梁发生横向锁定,行人舒适性接近“较差”等级下限值。 展开更多
关键词 人行 人致横向振动 行人横向力 横向加速度 人-桥相互作用 临界人数 横向锁定 舒适度
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人-桥竖向耦合振动效应试验研究 被引量:5
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作者 温金龙 汪志昊 +1 位作者 寇琛 霍洪媛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期26-31,50,共7页
轻质人行桥与桥上的静态人体、行人之间均会产生明显的竖向耦合作用。为进一步明确人-桥竖向耦合振动效应,基于室内简支钢结构-玻璃轻型人行桥模型试验平台,分别开展了静立单人-桥、行走单人-桥以及静立单人-行走单人-桥竖向耦合振动效... 轻质人行桥与桥上的静态人体、行人之间均会产生明显的竖向耦合作用。为进一步明确人-桥竖向耦合振动效应,基于室内简支钢结构-玻璃轻型人行桥模型试验平台,分别开展了静立单人-桥、行走单人-桥以及静立单人-行走单人-桥竖向耦合振动效应试验研究。试验结果表明:静立人体作用导致人行桥竖向自振频率降低,而行人使得人行桥竖向自振频率增大;行人步频对人-桥耦合系统的竖向自振频率影响较小,但行人步频及其谐波分量与耦合系统竖向自振频率的接近程度对人行桥加速度响应频谱卓越频率影响较大;当人行桥上同时存在静立人体和行人时,静立人体作为人行桥振动的实际感知者,其驻留位置处人行桥的竖向加速度明显小于自身实际加速度。研究成果可为人-桥竖向相互作用以及人行桥振动舒适度评估提供参考。 展开更多
关键词 人-竖向相互作用 静立人体 行人 动力特性 振动舒适度
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人行桥人致横向振动研究综述 被引量:5
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作者 贾布裕 陈扬文 +2 位作者 颜全胜 罗宇蕃 余晓琳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期132-155,共24页
自从巴黎索尔费里诺桥及伦敦千禧桥等一系列人行桥大幅横向振动事件发生后,人们开始认识到人行桥人致横向振动的特殊性和复杂性,随后一个崭新的研究领域开始启动,试图揭示人行桥人致横向振动的机理。尽管这20年间取得了一系列丰硕的研... 自从巴黎索尔费里诺桥及伦敦千禧桥等一系列人行桥大幅横向振动事件发生后,人们开始认识到人行桥人致横向振动的特殊性和复杂性,随后一个崭新的研究领域开始启动,试图揭示人行桥人致横向振动的机理。尽管这20年间取得了一系列丰硕的研究成果,但目前关于人行桥横向大幅振动的机理仍未得到非常明确和权威的解释,人们对其背后的复杂机理的了解还十分有限。鉴于此,基于作者近10年的研究积累,该综述从案例、试验测试、理论发展等多角度,系统地介绍人行桥人致横向振动研究领域的研究现状及已取得的主要研究成果,并就目前较具说服力的自激力模型(尤其是其中的倒摆模型)展开重点介绍,旨在帮助人们了解人行桥人致横向振动背后潜藏的复杂机理,也可为人行桥相关规范的完善提供理论依据。 展开更多
关键词 人行 人致横向振动 人-桥相互作用 试验测试 理论模型
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