基于MSD模型的人-桥耦合效应量化分析及简化计算方法

李枫熠，许　坤^*

(北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124)

摘　要：基于行人质量-弹簧-阻尼模型建立了人-桥耦合系统运动方程，并采用复模态分析法获取了系统动力特性。在此基础上，量化分析了频率比、质量比和行人间距对桥梁动力特性的影响规律，提出了考虑人-桥耦合效应的简化计算方法。研究表明：对于大跨度人行桥，行人运动会导致结构实际振动频率和阻尼比的改变，其改变程度和规律受质量比、频率比和行人间距以及结构振型影响，如忽略人-桥耦合效应会高估结构响应。通过修正桥梁动力特性并将行人视为步行力施加到人行桥上，计算出的结构响应与考虑人-桥耦合效应的结构响应基本一致，但计算量大幅降低，表明该方法具有较高的精度，可用于快速预估人致振动响应。

关键词：人行桥;质量-弹簧-阻尼模型;人-桥耦合效应;量化分析;简化计算