以43.6 m的大跨度全钢结构人行天桥为出发点, 将结构设计融合建筑美学, 钢结构设计图纸,创新地提出了双榀内斜钢折柱支撑主梁的结构形式、构造了变截面双下翼缘焊接管H型钢主梁断面、采取了附加TMD来控制结构振动等措施。通过对本创新结构的一系列分析研究, 可以得出如下结论:

  1)主梁采用双下翼缘焊接工字形变截面,能满足跨度43.6 m的主梁内力和变形要求。

  2)大跨度人行桥竖弯频率难以达到不低于3 Hz的规范要求,通过附加结构调谐质量阻尼 (TMD) 来控制主梁振动能满足行人舒适度的要求。

  3)基于日益增长的大跨度人行天桥、人行连廊及大跨空间屋盖的建设需求,制定相应的设计规范势在必行。

  跨中桥面竖向和横向加速度时程,可知:当桥面行人增加时,其竖向和横向的加速度峰值也相应增加。但竖向加速度响应最大值 (0.13 m/s2) 和横向加速度最大值 (0.03 m/s2) 均显著小于表3中的舒适度等级为1的加速度限值 (竖向0.5 m/s2, 横向0.1 m/s2) , 因此高密度人群通行下,该人行桥均处于“很舒适”的舒适度等级。其中,横向加速度小于0.1 m/s2, 因此在该人群荷载下人行天桥不会发生动力失稳。

  试验利用附近放学后人群高峰荷载和拦截人行桥4个出入口后突然放行骤然激增荷载作为测试的2个荷载工况,分别测试了桥在以上荷载工况下的竖向及横向加速度响应。测试结果与有限元计算结果对比见表6。