人行天桥结构振动舒适度定量化与振动特性实测研究

摘要

人行天桥的结构设计中影响行人舒适度的动力特性指标主要有自振频率和受激励时的振动加速度,但实测数据较少.以北京21座正在使用中的人行桥为调查对象,对人行桥进行加速度时程测量的同时,随机对通行行人进行关于通行舒适度的问卷调查,共获得1 053份调查问卷.还在无行人干扰的情况下,对各人行桥进行了多种行人工况下的动力反应实测.通过对实测数据的分析,研究了行人激励下最大加速度与均方根加速度的相关关系、单人行走激励反应与人群行走激励反应的关系、人行桥自振频率与跨度的关系.结合问卷调查结果,定义了行人有感系数和舒适度系数,分别研究了这两个定量化的振动舒适度指标与自振频率的相关关系和与峰值加速度的相关关系.研究发现,这两个指标与人行桥一阶竖向自振频率相关性并不强,而与峰值加速度间有较明确对应关系,并拟合得到了有感系数-峰值加速度相关曲线和舒适度系数-峰值加速度相关曲线.从而可对人行天桥的振动舒适程度进行定量表达,并与结构的加速度反应建立了对应关系.以上结果为人行桥的振动舒适性的基于性能设计提供了基础.