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勘家与测量张恩辰:某简支钢结构人行天桥自振频率分析与计算某简支钢结构人行天桥自振频率分析与计算张恩辰（合肥市市政设计研究总院有限公司，安徽合肥230041）摘要:本文以某简支钢结构人行天桥为例,采用有限元分析方法对该天桥进行自振频率计算，分析人行天桥当考虑桥面铺装层时，按组合梁截面考虑换算截面刚度后,对结构的自振频率的影响。
关键词:简支梁；自振频率;桥面铺装;有限元;组合截面中图分类号:U441+.3文献标识码：A文章编号：1673-5781（2020）01-0100-020引言桥梁的自振频率（基频）宜采用有限元方法计算。
对于常规结构，当无更精准方法计算时,也可采用下列公式估算⑴。
规范中，对于公式的各个参数均有说明,但对于桥面铺装的影响，没有具体的解释,因此在实际执行时没有统一的计算模式。
但是当铺装层厚度较大时，尤其对于钢结构人行天桥，对桥梁自振频率计算值影响较大,需引起足够重视。
现行规范中，对于桥梁自振频率的限值没有具体规定,这里不做具体展开。
对于人行天桥，为避免主桥的固有自振频率与人的步行频率较接近而引起主梁振动及挠度过大,引起行人感到不适,甚至危及天桥安全,因此规范规定:为避免共振,减少行人不安全感，天桥上部结构竖向自振频率不应小于3Hz ra。
1工程实例某两跨简支钢箱梁,采用“一字型”人行天桥布置形式,跨径布置为33.8m+6.15m o其中北侧梯道按单侧布置，南侧梯道按双侧布置，不考虑非机动车推行上桥，设置1：2梯道；主桥及北侧梯道净宽4in,两侧栏杆各0.15in,全宽4.3m,南侧梯道净宽2.5in,两侧栏杆各0.15in,全宽2.8m o主桥钢板均采用Q345qD钢,梁高1.6m,腹板厚度为16mm,顶、底板厚度为16mm。
桥面铺装为“6cm钢筋混凝土+2cm砂浆+1.5cm火烧板”。
根据桥通规第4.3.2条文说明，以33.8m简支跨为例：f一兀/EIcJ2L2y m c(1)Gm c=—(2)g5GL4°—384EI C(3)式中:％为均布质量;L为计算跨径;E厶为梁刚度;G为均布自重;g为重力加速度;5为简支梁在均布荷载下的挠度。
钢结构人行天桥自振频率影响因素研究摘要城市化进程的不断加快对行人出行安全带来新的问题和挑战，城市道路交叉口往往都会修建人行天桥以保障行人的安全通行。
钢结构人行天桥以其自重轻、强度高的特点被广泛采用，根据规范中频率设计法要求，其自振基频不能超过3Hz，这对人行天桥的设计提出了更高的要求。
本文以某一结构人行天桥为例，采用有限元结构分析方法，分别分析主梁参数、约束条件两项变量对人行天桥自振频率的影响，从而改善桥梁结构的合理性，提高结构的安全性和舒适度。
关键词钢结构人行天桥自振频率主梁参数约束条件0 引言钢结构在恒载和活载作用下，变形及内力易满足设计要求，因此在设计时一般重点考虑其动力特性[1-2]。
如何优化钢结构人行天桥的设计，满足频率设计要求，对于保障桥梁结构和行人的安全具有重要的工程意义。
我国CJJ69—95《城市人行天桥与人行地道技术规范》提出的频率设计法规定[3]：人行天桥的竖向自振频率应不小于3Hz，因此文章以频率分析为主线，利用软件仿真分析，选取了梁高、跨径和约束条件几个参数，对钢人行天桥设计合理性展开研究，以期为同类桥梁设计提供借鉴意义。
1 频率设计法人行天桥主要活载为人群荷载，人群荷载一般取5kN/m2，在组合条件，对结构产生的挠度和应力值也远小于允许值，具有较大的安全储备。
根据桥梁的实际使用工况，正常行人的走步频率介于1.6～2.4Hz之间，为避免共振，提高行人的安全感，我国规范要求自振频率应不小于3Hz。
综上，频率设计法是人行天桥的典型计算方法。
对于钢结构人行天桥，在满足应力、挠度限制的基础上，通过调整钢结构梁体参数和边界约束条件，使梁体自振频率满足规范要求。
2 有限元建模以某一字型简支钢箱梁人行天桥为例建模，天桥跨径为23.8m，钢箱梁净宽4.5m，两侧栏杆各0.15m，全宽4.8m。
钢箱梁材料均采用Q355，梁高为100cm。
桥面铺装为40mm厚CF40钢纤维混凝土。
采用Midas Civil 2019有限元分析软件对全桥进行建模分析，定义自重荷载、二期恒载和人群荷载，将荷载转化为质量以便进行自振频率计算分析。
行走激励下人行桥振动响应简化计算人行桥是为了方便行人跨越交通流量较大的路段而设立的。
大多数人行桥采用了钢结构，其优点是使用寿命长、适应性强、结构轻巧等。
但外界的行走激励会引起桥梁的振动响应，由此会对行人造成不适感。
因此，了解行走激励下人行桥振动响应的计算方法是非常必要的。
以下是行走激励下人行桥振动响应的简化计算步骤。
1. 确定人行桥的基本信息首先，需要确定人行桥的技术参数，如自振频率、质量分布、梁的长度、支撑方式等。
这些参数将影响计算过程，并影响行人在桥上行走时产生的激励力。
2. 计算行人产生的激励力行走的激励力是人行桥振动响应的主要影响因素，该力主要与行人的体重、步伐、行进速度等有关。
该步骤可以使用行走激励力的经验公式来计算。
3. 计算人行桥的响应在确定行人产生的激励力后，我们可以通过最简单的方法来计算行人桥的振动响应。
该方法通常采用单自由度振动模型，这需要考虑到扭转、弯曲和横向振动等类型的振动模式。
4. 确定振幅放大因子由于激励力的频率通常与桥梁的自振频率非常接近，因此需要考虑振幅放大因子。
这是桥梁结构对外载荷响应的非线性特性。
通常，该因子会随着激励力的频率逐渐增加而增加。
5. 确定承载能力最后，我们需要确定人行桥的承载能力。
在估计承载能力时，要考虑梁材质、断面尺寸、强度和稳定性等因素。
找到桥梁的破坏模式和承载能力的极限，可为设计人员提供一定的参考依据。
上述是行走激励下人行桥振动响应的简化计算步骤。
通过这些步骤，可以确保行人桥的安全、可持续性和人体工效学。
与此同时，也为设计人员、结构工程师和物理学家提供了一些指导。
桥梁结构自振频率分析桥梁作为重要的交通基础设施，在现代社会发挥着关键的作用。
为了确保桥梁的安全性和稳定性，了解桥梁结构的自振频率是十分重要的。
本文将对桥梁结构自振频率的分析方法进行探讨。
一、概述桥梁结构的自振频率是指桥梁在自由振动状态下的频率。
当有外力作用于桥梁时，如果该外力的频率接近桥梁结构的自振频率，就会引发共振现象，对桥梁结构造成严重的破坏。
因此，准确计算和分析桥梁结构的自振频率对于桥梁设计和工程管理至关重要。
二、自振频率的分析方法1. 常规方法常规方法是通过对桥梁进行有限元分析来计算自振频率。
该方法可以精确计算桥梁的自振频率，但需要较为复杂的计算过程和大量的计算资源。
2. 经验公式经验公式是通过已有的桥梁结构的实测数据得出的近似计算公式。
这种方法可以用较简单的方式估算出桥梁的自振频率，适用于初步设计和快速评估。
三、影响自振频率的因素1. 桥梁的几何形状桥梁的几何形状对其自振频率有直接影响。
通常情况下，桥梁的自振频率与其长度、宽度、高度等几何参数有关。
2. 材料的物理性质桥梁材料的物理性质也是影响自振频率的重要因素。
不同材料具有不同的弹性模量和密度，这将直接影响桥梁的自振频率。
3. 桥梁的边界条件桥梁的边界条件也会对自振频率产生影响。
边界条件包括支座刚度、支座类型等，这些条件会改变桥梁的自由度，从而改变其自振频率。
四、自振频率的应用桥梁结构的自振频率不仅是用于评估桥梁的稳定性和安全性，还可以应用于其他方面。
例如，在桥梁的施工过程中，可以通过监测桥梁的自振频率来判断桥梁的质量和施工工艺的合理性。
五、案例分析以某桥梁为例，采用常规方法进行桥梁结构的自振频率分析。
通过有限元分析软件对桥梁进行建模，并设置边界条件和材料属性，最终得出桥梁的自振频率。
六、结论桥梁结构的自振频率分析是确保桥梁安全性和稳定性的重要手段。
常规方法和经验公式是常用的分析方法，根据实际情况选择适用的方法进行分析。
考虑桥梁的几何形状、材料的物理性质和边界条件等因素，可以更准确地计算桥梁的自振频率。
《大跨简支钢桁梁人行桥人致振动与减振控制研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快，大跨简支钢桁梁人行桥成为了城市交通的重要组成部分。
然而，当行人行走在桥上时，桥身产生的振动问题日益突出，不仅影响行人的舒适度，还可能对桥梁结构的安全造成潜在威胁。
因此，对大跨简支钢桁梁人行桥的人致振动与减振控制进行研究，具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、人行桥的振动问题大跨简支钢桁梁人行桥的振动问题主要源于行人的步行激励。
当行人行走在桥上时，由于行走频率与桥梁自振频率的接近或重合，会产生共振现象，导致桥身产生较大的振动。
这种振动不仅会影响行人的舒适度，还可能对桥梁结构的安全造成影响。
因此，研究人行桥的振动问题，了解其振动特性和影响因素，对于提出有效的减振控制措施具有重要意义。
三、人致振动的研究方法为了研究人行桥的人致振动问题，需要采用合适的研究方法。
目前，常用的研究方法包括现场实测、数值模拟和理论分析等。
现场实测可以直观地了解桥梁的振动情况，但受环境、天气等因素影响较大；数值模拟可以通过建立桥梁的有限元模型，模拟行人在桥上的行走过程，分析桥梁的振动特性；理论分析则可以通过建立行人-桥梁耦合系统的动力学模型，分析行人步行激励下桥梁的振动响应。
四、减振控制措施针对大跨简支钢桁梁人行桥的人致振动问题，需要采取有效的减振控制措施。
目前，常用的减振控制措施包括改变桥梁结构、增加阻尼装置、调整行人步行模式等。
改变桥梁结构可以通过优化桥梁的刚度和质量分布，降低桥梁的自振频率，从而减少行人对桥梁的激励；增加阻尼装置可以通过消耗桥身的振动能量，减小桥身的振动幅度；调整行人步行模式则可以通过引导行人改变步行频率和步长，降低行人对桥梁的激励。
五、研究成果及应用前景通过对大跨简支钢桁梁人行桥的人致振动与减振控制研究，可以深入了解桥梁的振动特性和影响因素，提出有效的减振控制措施。
这不仅可以提高行人的舒适度，还可以保障桥梁结构的安全。
同时，研究成果还可以为类似桥梁的设计和施工提供参考，推动桥梁工程的发展。
钢结构人行天桥自振频率模态分析研究作者：钱若霖黎豪王劭琨来源：《粘接》2022年第03期摘要：城市人行天桥多采用钢结构设计，避免共振，其自振频率应不小于3 Hz;以某一字形钢结构人行天桥为研究对象，从理论计算方法确定影响自振频率的3个影响参数，通过有限元建模分析计算不同跨径、梁高及铺装各参数扰动下，天桥的一阶模态自振基频变化规律特点，并对结构的前5阶自振频率及振型特征研究。
结果表明：不同模态下结构的自振频率首先出现在刚度较小的方向和部位，竖向和横向刚度均应符合设计要求;天桥设计阶段，应从减小跨径、增加梁高以及减小铺装质量对桥梁自振频率加以控制，使其满足规范动力特性要求，提高安全性。
关键词：钢结构;人行天桥;有限元;自振频率中图分类号：U448.11文献标识码：A文章编号：1001-5922（2022）03-0116-04Modal analysis and research on the natural frequency ofsteel pedestrain bridgeQIAN Ruolin， LI Hao， WANG Shaokun（Civil Engineering College， Shaanxi Polytechnic Institute， Xianyang 712000， Shaanxi China）Abstract：Urban pedestrian bridges are mostly designed with steel structure. In order to avoid resonance， the natural vibration frequency should not be less than 3Hz. Firstly， the three influencing parameters that affect the natural frequency are determined from the theoretical calculation method. Through the finite element modeling analysis and calculations under different spans， beam heights and paving parameters， the characteristics of the first-order modal natural fundamental frequency change of the flyover， and the first five-order natural frequency and mode shape of the structure feature research. The results show that the natural frequency of the structure under different modes first appears in the direction and position with less rigidity， and the vertical and lateral rigidity should meet the design requirements; during the design stage of the overpass， the span should be reduced， the beam height should be increased， and the pavement quality should be reduced so as to meet the requirements of the normative dynamic characteristics and to improve safety.Key words：steel structure; pedestrian bridge; finite element; natural vibration frequency钢结构以其强度高、自重小、韧性好、工厂化加工和施工便捷的特点得到土木建筑行业的广泛应用[1]。
第2P总第262期)2021年2月URBAN ROADS BRIDGES&FLOOD CONTROL桥梁结构D01:10.16799/ki.csdqyfh.2021.02.013钢结构人行桥自振频率影响因素及其分析叶涛!，李亚平"，肖海波1(1.宁波市城建设计研究院有限公司，浙江宁波315012；2•宁波市供排水有限公司工程建设管理分公司，浙江宁波315041)摘要：城市钢结构人行天桥竖向自振频率为设计控制要素之一。
提出了影响桥梁自振频率的因素，并通过有限元分析软件梁单元模型进行分析计算，研究了结构型式、梁高及桥面铺装对桥梁自振频率的影响。
得到的相关结论可对同类工程起到借鉴参考意义。
关键词：钢结构；人行天桥；自振频率中图分类号：U448.11文献标志码：A文章编号：1009-7716(2021)02-0048-030引言城市进程，人行过天桥及公天桥来多。
伴人们日渐提高的审，新的人行天桥相来结构有频率的，行人[常行频，人-桥振，人行桥L 振⑴人行桥对人行桥共振提的设计要有频率响分析城市人行天桥人行(CJJ69—1995)频率£法，要竖向自振频率3Hz。
人行天桥的过振行人来，对结构有一影响有要对人行天桥的竖向振及其影响因素进行深入研究。
1影响桥梁自振频率的因素结构的自振频率公式Y#(%)]2d%!2二一!-------------------------------------------------------------]°&(%)[Y(%)]2d%+"m(Y?(1)(2)式!为圆频率;/为频率；*为模；/为面；$(%)为位移形状函数；Y(为质点&的振幅;&为平均质；I为桥梁跨式(1)、式(2)可知，桥梁的自振频率与以下因素有关：收稿日期：2020-07-17作者简介：叶涛(1989―),男，硕士，工程师，从事桥梁设计工作。
