大跨度双层曲线斜拉桥人致振动试验研究

温青 华旭刚 陈政清 杨勇 康孝先

摘要： 自英国伦敦千禧桥因大幅横向振动问题导致开通三日不得不关闭事件以来，人行桥的振动问题（尤其是大幅横向振动）受到了学术界与工程界的普遍关注。以一座主跨200 m的人车分离双层桥面曲线斜拉桥为背景，采用理论分析和现场试验手段对大桥的横向与竖向人致振动响应进行了理论分析与现场实测研究。人群行走动力试验表明，大桥在0.125人/m2的人群密度下发生了大幅横向振动，0.2 m/s2可以作为引发横向动力失稳临界横向加速度值；桥面实测竖向动力响应远小于相同人群下的理论分析值。 依据伦敦千禧桥试验数据建立的Dallard公式能够较好地预测横向动力失稳临界人数；简化单模态共振分析方法会显著高估竖向加速度响应，尤其是对于模态频率偏离步行力卓越频率的情况。

关键词： 人行桥； 人致振动； 动力试验； 横向动力失稳

中图分类号：U448.11文献标志码： A文章编号： 10044523（2016）04058509

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.04.004

引言

近年来，随着大量高强轻质材料的广泛应用以及对桥梁美观的追求，人行桥朝着大跨轻质、造型奇特的方向发展，人行桥的振动问题及其带来的舒适性问题也日益突出。例如，2000年建成的英国伦敦千禧桥是跨径布置为81 m+144 m+108 m的三跨扁平悬索桥，大桥在开通当日发生了加速度峰值达0.25g的大幅横向晃动，在采取限制人流措施并没有得到明显改善振动问题的情况下不得不关闭以研究加固方案[12]。自这一事件以来，人行桥的振动，尤其是横向振动问题，受到了学术界与工程界的普遍关注[3]。……