基于MSD模型的人-桥耦合效应量化分析及简化计算方法

基于行人质量-弹簧-阻尼模型建立了人-桥耦合系统运动方程,并采用复模态分析法获取了系统动力特性。在此基础上,量化分析了频率比、质量比和行人间距对桥梁动力特性的影响规律,提出了考虑人-桥耦合效应的简化计算方法。研究表明:对于大跨度人行桥,行人运动会导致结构实际振动频率和阻尼比的改变,其改变程度和规律受质量比、频率比和行人间距以及结构振型影响,如忽略人-桥耦合效应会高估结构响应。通过修正桥梁动力特性并将行人视为步行力施加到人行桥上,计算出的结构响应与考虑人-桥耦合效应的结构响应基本一致,但计算量大幅降低,表明该方法具有较高的精度,可用于快速预估人致振动响应。