各國人行橋相關(guān)規(guī)范概述1.1英國規(guī)范BS5400(1)單人荷載模型英國規(guī)范規(guī)定的單人豎向荷載(N)為:式中為行人步頻。(2)舒適度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)英國規(guī)范規(guī)定：人行橋在無活載狀態(tài)下，當(dāng)其豎向基本自振頻率f>5Hz時(shí)，可以不進(jìn)行最大振動響應(yīng)驗(yàn)算，該橋梁滿足振動使用性要求，當(dāng)f<5Hz時(shí)，需要驗(yàn)算行人荷載作用下該人行橋結(jié)構(gòu)的最大振動響應(yīng)是否滿足規(guī)范舒適度標(biāo)準(zhǔn)。英國規(guī)范BS5400采用結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的峰值加速度作為人行橋的舒適度評價(jià)指標(biāo)。加速度峰值上限指標(biāo)為:（1.10）式中為橋梁結(jié)構(gòu)的豎向基頻。（3）簡化算法針對三跨以內(nèi),總長度不超過50m,跨徑對稱布置的等截面連續(xù)梁,BS5400提出了一個(gè)簡單的最大加速度驗(yàn)算公式：amax=4Π2fv2式中,為橋梁結(jié)構(gòu)的豎向基頻,y是標(biāo)準(zhǔn)體重力700N作用在跨中時(shí)產(chǎn)生的靜撓度,顯然:y=700km（km為結(jié)構(gòu)剛度），k是結(jié)構(gòu)系數(shù),單跨橋取1.0,雙跨橋取0.7,三跨橋取0.6-0.9;圖1-2Ψ折減系數(shù)取值參考圖(引自文獻(xiàn)[25])1.2瑞典規(guī)范Bro2004(1)人群荷載模型瑞典規(guī)范將人群荷載定義為一階正弦荷載模型，其表達(dá)式為: （1.12）式中:,系數(shù)考慮了人行橋上的行人總數(shù)，人群密度取0.1人/，B為橋梁橋面寬度，L為橋梁凈跨徑，，=150N,為行人步頻。(2)舒適度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)瑞典規(guī)范規(guī)定：若人行橋的第一階豎向自振頻率大于3.5Hz，則不需要進(jìn)行振動響應(yīng)驗(yàn)算，若人行橋的第一階豎向自振頻率小于3.5Hz，則需要驗(yàn)算該橋最大振動響應(yīng)是否滿足舒適度標(biāo)準(zhǔn)。瑞典規(guī)范采用均方根加速度作為人行橋的舒適性評價(jià)指標(biāo)。規(guī)范規(guī)定，若人行橋在人行荷載激勵下產(chǎn)生的豎向均方根加速度，則該橋滿足舒適度要求，否則不滿足。1.3歐盟規(guī)范Eurocode（1）行人荷載模型歐盟規(guī)范對行人荷載模型沒有作詳細(xì)規(guī)定，具體行人荷載模型可以由橋梁設(shè)計(jì)者自行選擇。（2）舒適度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)歐盟規(guī)范規(guī)定:若無行人活載狀態(tài)下，橋梁結(jié)構(gòu)豎向固有頻率f>5Hz、且橋梁結(jié)構(gòu)橫向固有頻率f<2.5Hz時(shí)，則滿足振動舒適性要求，反之若有一者不能滿足規(guī)范要求，則該橋需要進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算。歐盟規(guī)范采用橋梁結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的峰值加速度響應(yīng)作為人行橋的舒適度評價(jià)指標(biāo)。該規(guī)范規(guī)定在行人荷載作用下，人行橋的豎向振動加速度峰值和橫向振動加速度峰值響應(yīng)應(yīng)符合表1.5的規(guī)定。表1.5歐盟規(guī)范Eurocode舒適度指標(biāo)人行橋振動形式峰值加速度（）豎向振動0.7一般情況時(shí)的橫向振動0.2人群荷載滿布下的橫向振動0.41.4國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO規(guī)范(1)單個(gè)行人的荷載標(biāo)準(zhǔn)國際規(guī)范規(guī)定單個(gè)行人荷載模型采用正弦荷載模型。單個(gè)行人的豎向荷載模型為: （1.13）單個(gè)行人的橫向荷載模型為: （1.14）上面兩式中，、分別代表行人的豎向步頻和側(cè)向步頻國際規(guī)范規(guī)定:當(dāng)求解單個(gè)行人荷載激勵下人行橋的最大振動響應(yīng)時(shí)，單個(gè)行人荷載應(yīng)作為集中荷載加載在橋上最容易引起最大響應(yīng)的位置處。(2)人群的荷載標(biāo)準(zhǔn)人群作用的豎向荷載模型為:人群作用的橫向荷載模型為式中，N為人群數(shù)量，、分別代表行人的豎向步頻和側(cè)向步頻，人數(shù)N可以由下式得出: （1.16）式中，B為人行橋的寬度，L為人行橋計(jì)算跨徑，S為人群密度，人群密度值可以在0.1-0.15人/的范圍內(nèi)進(jìn)行取值。(3)舒適度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)國際規(guī)范是以加速度均方根和人行橋固有頻率的關(guān)系曲線作為舒適度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，加速度均方根和人行橋固有頻率的關(guān)系曲線如圖1-3所示。國際規(guī)范規(guī)定要分別計(jì)算人行橋在單人荷載激勵和人群荷載激勵下的人致振動響應(yīng)，并將其與規(guī)范中規(guī)定的振動舒適度指標(biāo)曲線進(jìn)行比較。規(guī)范還指出當(dāng)行人是以靜止?fàn)顟B(tài)處于橋上時(shí)，其舒適度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)可以降低到圖1-3所示舒適度指標(biāo)值的一半。當(dāng)人行橋的加速度均方根響應(yīng)在圖中實(shí)線以下時(shí)，我們就可以認(rèn)為該橋滿足行人舒適度的要求。圖1-3國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO規(guī)范中人行橋振動舒適度的臨界曲線(行人運(yùn)動中)（引用于文獻(xiàn)）1.5德國人行橋設(shè)計(jì)指南EN03(1)人群的荷載標(biāo)準(zhǔn)德國人行橋設(shè)計(jì)指南EN03所提出的荷載模型考慮了豎向和縱向二階、橫向一階荷載。每種荷載都用一個(gè)通用表達(dá)式： （1.19）式中：——單個(gè)行人簡諧動荷載；——步頻為fs時(shí)單個(gè)行人產(chǎn)生的一階荷載的幅值，豎向P=280N,縱向P=140N,橫向P=35N；——考慮到步頻接近基頻變化范圍臨界值的概率而引入的折減系數(shù)，其值按圖1-5規(guī)定選??；——與橋上自由行走的n個(gè)人的效應(yīng)等效的同步行走人數(shù)，按下式計(jì)算： 式中：——橋上行人總數(shù)量；——阻尼比；——加載面積。圖1-5折減系數(shù)的取值（2）舒適度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)表1-6德國設(shè)計(jì)指南給出的舒適度分級表格舒適度級別舒適度豎向加速度最大值橫向加速度最大值CL1最好<0.5<0.10CL2中等0.50-1.000.10-0.30CL3最差1.00-2.500.30-0.80CL4不能接受>2.50>0.80（3）簡化算法根據(jù)德國設(shè)計(jì)指南的規(guī)定，當(dāng)豎向和縱向振動的一階和二階頻率1.25-2.3Hz以及2.5-4.6Hz內(nèi)，以及橫向振動頻率在0.5-1.2Hz內(nèi)時(shí)，需要驗(yàn)算橋梁在人群諧振下的振動加速度。其中為振型函數(shù)，為等效質(zhì)量，為模態(tài)阻尼。1.6歐洲法規(guī)5（Eurocode5）歐洲法規(guī)5,是一個(gè)關(guān)于設(shè)計(jì)的指南木材橋梁。但是，定義的響應(yīng)模型不是特定于木材的，因此可用于檢查橋梁的任何材料。（1）舒適度標(biāo)準(zhǔn)歐洲法規(guī)5對人行橋豎向基頻的最大限值為5Hz,橫向基頻的最大限值為2Hz。對豎向加速度的最大限值為0.7m/，對橫向加速度的最大限值為0.2m/。（2）簡化計(jì)算單人加速度幅值計(jì)算公式如下：其中M，ζ和是橋梁跨度的總質(zhì)量，阻尼比和固有頻率。計(jì)算過程假定該橋?yàn)楹喼Я菏浇Y(jié)構(gòu)。N行人荷載作用下的加速度響應(yīng)幅值(同時(shí)出現(xiàn)在橋上)給出如下:(1.22)其中是單個(gè)行人的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的振幅(取與橋梁固有頻率匹配的簡諧力)，N為行人數(shù)量，k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)參考圖1-6。圖1-6經(jīng)驗(yàn)系數(shù)k的取值1.7法國規(guī)范（FrenchSetra）（1）單人荷載模型 （1.23）式中：——行人重量，取700N;——一階諧波幅值,G1=0.4G——第i階諧波幅值,G2=G——步頻，平均值為2Hz;——第i階諧波的相位角,φ2——考慮到的諧波數(shù)量，限于前三項(xiàng)，即n=3。（2）人群荷載模型根據(jù)人群密度大小將人行橋人群荷載模型分為兩種。人群密度在0.5～0.8人/m2時(shí)： （1.24）人群密度等于1.0人/m2時(shí)：（1.25）式中：——橋上行人密度；——單人動荷載幅值，豎向取280N，縱向取140N，橫向取35N;——人行橋自振頻率；——橋上行人總數(shù)量；——阻尼比；——考慮到步頻接近基頻變化范圍臨界值的概率而引入的折減系數(shù)，其值按圖1-7規(guī)定選取。人群密度在0.5～0.8人/m2(左側(cè)為豎向和縱向，右側(cè)為橫向)人群密度等于1.0人/m2(左側(cè)為豎向，右側(cè)為橫向)圖1-7折減系數(shù)ψ取值（3）舒適度標(biāo)準(zhǔn)。表1-7法國規(guī)范給出的振動舒適度等級標(biāo)準(zhǔn)舒適性等級豎向alimit（m/s2側(cè)向alimit（m/s2最好＜0.50＜0.15中等0.50～1.000.15～0