步行荷载的两阶段遗传算法识别

王鹏程， 陈 隽，2， 王浩祺

(1.同济大学 土木工程学院，上海 200092； 2.土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092； 3.东京大学 桥梁与结构实验室，东京 113-8656)

随着结构工程的发展，高强度轻质材料在新建建筑中得到了广泛的使用，这使得越来越多的大跨楼盖、人行桥、体育看台等低频、轻质、小阻尼结构出现了明显的人致结构振动问题：人致激励引起的结构的振动过大会引起结构上人群的不适甚至恐慌，严重时甚至会影响工程结构的安全性[1]。

可靠的步行荷载模型是人致结构振动分析的前提。自20世纪70年代以来，很多学者通过固定测力板、测力鞋垫以及动作捕捉等实验方法，实测行人的步行荷载时程，提出了许多步行荷载的数学模型。Galbraith等[2]利用测力板数据，指出荷载曲线具有脚跟着地和脚尖离地的双峰值特性；Ellingwood等[3]采用行走过程中左右脚落足曲线相同的假设，构造出单人步行荷载傅里叶时程曲线；Bachmann等[4]由实测数据得出了步行荷载的竖向前5阶动载因子。Zivanovic等[5]在大量单人步行荷载实测数据的基础上，把步频、步长、荷载幅值视作正态分布，综合主谐波及次谐波的峰值左右附近一定宽度的频谱信息，拟合得出每阶主谐波及次谐波的名义幅值表达式，建立了步行荷载的随机模型;陈隽等[6]将三维动作捕捉技术与测力板相结合，将单步荷载实测值拓展为连续步行荷载，进而建立步行荷载的数学模型。

上述研究成果加强了人们对步行荷载特性的理解，并广泛用于步行荷载下工程结构的振动分析。……