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步行力驱动的人群-桥梁系统耦合横向振动模拟研究

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针对大跨径、细长、轻型化人行桥在运动人群荷载激励下异常振动问题,以简支梁作为桥梁基本模型,以社会力模型作为行人基本模型,描述行人步行速度和动态步行频率特征,建立考虑行人步行力驱动的人群-桥梁耦合振动模型,分析行人和人行桥相关参数对系统耦合横向振动的影响机制.研究结果表明:桥上行人数量超过一定规模后,会出现人群-桥梁系统同步及人行桥大幅度横向振动现象;同步过程可通过行人相位变化率判定,序参量R下限值为0.6时,系统达到同步状态;行人到达率增大,引发共振的临界人数逐渐下降,达到同步的时间趋于增加;行人到达率不变时,行人对人行桥振动的敏感度C值增加使系统达到同步时间降低;人行桥基本参数比例一定时,长度变化会对临界人数产生显著影响;阻尼比增加,结构产生大幅度横向振动的时间延长,达到一定值时,人群-桥梁系统不会发生同步.
Simulation study on coupled lateral vibration of crowd-footbridge system driven by walking force

李盼盼、马剑、王巧、陈娟、陈若薇

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西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都610031

武汉长江绿创开发建设有限公司,湖北武汉430014

清华大学合肥公共安全研究院灾害环境人员安全安徽省重点实验室,安徽合肥230601

西南交通大学地球科学与环境工程学院,四川成都610031

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步行力驱动 人群-桥梁系统 横向振动 人行桥 社会力模型

国家自然科学基金国家自然科学基金四川省科技厅重点研发项目灾害环境人员安全安徽省重点实验室开放课题

71871189721042052020YFS0291DEPS-2021-05

2023

10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.04.1014

中国安全科学学报
中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.548
ISSN：1003-3033
年,卷(期)：2023.33(4)
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