大跨徑人行天橋舒適度案例分析與抑振控制

周建波，王子軍

（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430010）

0 引言

隨著城市道路交通的不斷發展和升級改造，大城市的主干道一般為雙向6～10車道，因行車視距、中央分隔帶寬度或管線的影響，天橋往往采用一跨跨越主干道，跨徑在30～60m。對于30m 以上的大跨徑簡支鋼箱梁，結構阻尼小，自振頻率低，各式各樣的景觀裝飾又進一步增大了橋梁自重、降低了自振頻率。

當人行走在橋面上時，會感覺到上下左右晃動，嚴重者會感到頭暈目眩，當人群行走的頻率與天橋自身某一階的自振頻率接近時，又極易引起共振現象，發生共振時天橋的動力響應會明顯增大，從而導致恐慌踩踏甚至橋毀人亡的事故。因此，對大跨徑人行天橋進行舒適度分析并采取抑振控制措施是十分必要的。本文以實際工程為例詳細介紹大跨徑人行天橋的人致振動分析過程和TMD抑振控制。

1 舒適度評價指標

目前國內外對人行天橋舒適度的評價指標主要有自振頻率和加速度值兩種，我國執行的《城市人行天橋與人行地道技術規范》（CJJ 69—1995），規范條文規定“上部結構豎向自振頻率[1]不應小于3Hz”，主要依據在于人行走時頻率范圍在1.6～2.4Hz，采用的是避開敏感區域頻率法，該頻率限值對于大跨徑人行天橋難以滿足；通過計算，該案例中人行天橋在梁高2.4m 時一階豎向自振頻率為1.77Hz，根據簡支梁橋頻率計算公式如要求其豎向頻率達到3Hz，在主梁質量不變的前提下，其剛度需要增加近3倍，梁高會大幅增加，嚴重影響橋梁景觀，結構質量也會隨之增大，鋼板的實際應力會遠遠小于鋼材容許應力，強度得不到充分發揮，造成材料的浪費，這與橋梁經濟、美觀的設計理念不符。……