考虑步行力随机性的单人步行力模型

傅里叶级数形式的步行力模型是最为常用的单人步行力模型,但是该模型忽略了人实际行走过程中的随机性,往往导致较为保守的计算结果;ivanovic提出的时域随机性模型过于繁琐,不便于应用。本文在ivanovic模型的基础上,提出了一个较为简单的单人步行力模型,该模型既能反映实际步行力的非周期性、又可以直接用于时程分析。通过现场试验,对该模型进行了验证。

考虑荷载随机性的人行桥人致振动计算方法研究

随着人行桥大跨轻柔化的发展趋势,行人动力荷载逐渐攀升为人行桥设计中的控制荷载.然而,受行人荷载随机性的影响,如何计算人行桥的人致振动响应却成为桥梁工程设计人员最为棘手的问题.为了建立准确实用的人行桥人致振动响应计算方法,首先提出了改进后的基于瞬时步行参数的行人步行力随机性时域模型,并通过实测手段系统地研究了模型中包括个体间差异性以及个体内部变异性在内的行人步行参数的分布规律.在此基础上阐述了行人流步行过程模态力的集成,建立了行人作用下的人行桥人致振动的模态叠加分析法.本文以43#人行桥为例,将数值模拟结果与人致振动试验数据以及现有各国人行桥设计规范进行了综合的对比分析,验证了考虑随机性后的人行桥人致振动时域分析法的可靠性与实用性.

基于圆弧足底倒立摆模型的人-桥动力竖向相互作用研究

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。