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《大跨人行天橋的自振頻率初探》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2014年7月第7期城市道橋與防洪橋梁結(jié)構(gòu)157大跨人行天橋的自振頻率初探孫昀(上海市寶山區(qū)水利管理署，上海市201900)摘要：該文對(duì)各種常見人行天橋的自振頻率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)分析，提出了提高其自振頻率以滿足強(qiáng)制性條文的措施，以供以后的設(shè)計(jì)參考。關(guān)鍵詞：人行天橋；自振頻率；力學(xué)分析；措施中圖分類號(hào)：U441~．3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：10o9—7716(2014)07—0157—030引言在城市橋梁的建設(shè)中，根據(jù)跨線和跨河的需要經(jīng)常建造各種形式的人行天橋，而規(guī)范的強(qiáng)制性條文中規(guī)定人行天橋的自振頻率必須大于3
2、Hz，因此跨徑較大的人行天橋往往就由其自振頻率控制了設(shè)計(jì)。為此，有必要對(duì)大跨人行天橋的自振頻率進(jìn)行研究，以確保其自振頻率滿足強(qiáng)制性條文的要求。本文對(duì)各種常見人行天橋的自振頻率圖2跨徑為25m人行天橋的主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)分析，提出了提高其自振頻率的措施，以供以后的設(shè)計(jì)參考。1各種人行天橋自振頻率的統(tǒng)計(jì)本文收集了已建各種結(jié)構(gòu)形式的人行天橋的資料，具體情況如下：22m跨徑的等截面混凝土簡(jiǎn)支T梁，25m跨徑的等截面混凝土簡(jiǎn)支T梁，30m+30m兩跨等截面混凝土連續(xù)T梁，40m跨徑等截面混凝土簡(jiǎn)支T梁，30m
3、+30m兩跨等圖330m+30m兩跨連續(xù)人行天橋的主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖截面混凝土連續(xù)箱梁，40m+40m兩跨等截面混凝土連續(xù)箱梁，50m+50m兩跨等截面混凝土連續(xù)箱梁，27m+27m兩跨等截面連續(xù)鋼箱梁，跨徑38m鋼拱橋。各種跨徑人行天橋的標(biāo)準(zhǔn)截面形式見圖1～圖8所示，一階豎彎頻率見表1所列。圖4跨徑為40m人行天橋的主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖圖1跨徑為22m人行天橋的主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖收稿日期：2014—02—21作者簡(jiǎn)介：孫昀(1983一)，男，江蘇南通人，助理工程師，從事市政、水利工程管理工作。圖530m+30m兩跨連續(xù)人行天橋的主梁標(biāo)
4、準(zhǔn)斷面圖158橋梁結(jié)構(gòu)城市道橋與防洪2014年7月第7期1．瞻一+箱梁在跨徑大于30m時(shí)就不能滿足強(qiáng)制性條文的要求；(3)對(duì)于鋼箱梁跨徑小于27m時(shí)能滿足要求；(4)拱橋結(jié)構(gòu)形式能夠提高結(jié)構(gòu)的自振頻率。2自振頻率的力學(xué)分析梁橋的第一階豎彎頻率可以用瑞雷法近似計(jì)算，計(jì)算公式如下：』(1)圖640m+40m兩跨連續(xù)人行天橋的主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖而y()dx式中，而為梁橋的線密度；Y()為梁上任意一點(diǎn)處的位移幅值，它是一個(gè)位移曲線函數(shù)，只要y()正好是體系的振型函數(shù)，就可以求得頻率的精確值，在選擇Y()時(shí)，可以采用靜力荷載作用下的位移
5、曲線。根據(jù)式(1)對(duì)各種約束條件下的簡(jiǎn)支梁橋的一階豎彎頻率進(jìn)行了計(jì)算，見式(2)～式(7)：簡(jiǎn)支梁橋在均布荷載作用下的位移曲線方程圖750m+50m兩跨連續(xù)人行天橋的主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖為：y=考(z一2。)(2)TBL97．56旦(3)，F(xiàn)i麗lml，IIlJII1Il簡(jiǎn)支梁兩端轉(zhuǎn)動(dòng)自由度都約束后在均布荷載／一10x150Zl＼7j一10x150作用下的位移曲線方程為：而：】50／-!一10×(200一,470)X／。Z1／I．{y=器(／2-2／x+x)(4)FB／一12×968一l2×968—20×2032H1@'20加：
6、504(5)——10x968x19j8m簡(jiǎn)支梁一端轉(zhuǎn)動(dòng)自由度約束后在均布荷載作圖827m+27m兩跨連續(xù)人行天橋的主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖用下的位移曲線方程為：表1各種人行天橋的一階豎彎頻率一覽表(312-5lx+2x)(6)2=238．74旦(7)而由以上的計(jì)算公式可知：簡(jiǎn)支梁的一階豎彎頻率與主梁剛度、跨徑、質(zhì)量和邊界約束有關(guān)，其中受跨徑的影響尤其大。3提高頻率的措施通過以上的力學(xué)分析可知，為了提高人行天橋的自振頻率，可以改變邊界約束條件和加大梁高，或者在跨中施加拉索來提高它的豎向剛度。改變約束條件的計(jì)算結(jié)果見表2、表3所列，施從
7、表1中可知：(1)混凝土簡(jiǎn)支T梁在跨徑大于加拉索的計(jì)算結(jié)果見表4所列，加大梁高增加截面22m時(shí)就不能滿足強(qiáng)制性條文的要求；(2)混凝土抗彎慣矩以滿足頻率要求的計(jì)算結(jié)果見表5所列。2014年7月第7期城市道橋與防洪橋梁結(jié)構(gòu)159表2約束部分支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度后各種人行天橋的表4跨中施加拉索后各種人行天橋的一階豎彎頻率一覽表一階豎彎頻率一覽表黧篡表5滿足頻率要求的截面抗彎慣矩與原設(shè)計(jì)的截面抗彎慣矩的對(duì)比一覽表混凝土40m+40in兩跨連續(xù)梁1．0102．232箱梁50m+50In兩跨連續(xù)梁2．4776．403簍界約束條件、加大梁高
8、、跨中施加拉索。在實(shí)際工程中可以結(jié)合工程實(shí)際情況，采用恰當(dāng)?shù)拇胧┨岣呓Y(jié)構(gòu)61振頻率，以滿足規(guī)范中強(qiáng)制性條文的要求，保證結(jié)構(gòu)安全。4總結(jié)參考文獻(xiàn)本文對(duì)各種常見人行天橋的61振頻率進(jìn)行了【1】CJJ69—1995，城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范【s】．統(tǒng)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)分析，推導(dǎo)了計(jì)算頻率[2]龍馭球，
