Greenside Place 连接桥

• 管状钢格人行桥

• 非线性屈曲分析

• 固有频率的检验

Greenside Place连接桥是一个跨长50m 的S型螺旋钢格结构，穿过苏格兰爱丁堡的Leith大街。Buro Happold Consulting Engineers采用LUSAS Bridge分析软件进行了结构的静态和非线性屈曲分析，以及固有频率的检验。

概述 Greenside Place连接桥取代了以前穿过Leith大街的连接桥，连接了圣詹姆斯中心和诺丁汉段的Greenside Place地下停车库。在桥梁横断面的顶部和底部，有六根193.7x16型纵向的圆形空心断面，以及围绕它们的139.7 x10型圆形空心断面的曲线钢管。5m宽、4m高的螺旋通道由八字支架支撑，支架是457 x25型圆形空心断面，支撑在混凝土桩基上。铝板材用于路面板上。通道两边的玻璃板架，也提供了保护行人的屋顶。
建模 结构的CAD建模已经存在，因此使用DXF文件来输入桥梁的几何尺寸。为了方便属性（例如几何、材料的属性）在LUSAS中的分配，可以使用定义了的组。组是非常有用的工具，可以使模型公共的部分单独去观察或选择，并对结果的后续工序提供更大的控制。厚梁单元被分配给代表主要钢构件的线特征。连接单元用来模拟支撑和螺旋管的结合处。与混凝土基础的连接处使用完全固定支座。长期荷载包括微沉降，短期荷载包括行人，风以及温度。来自车辆冲击混凝土墩的意外荷载也应该被考虑。

分析和结果

结构的静态分析清晰的表明，支撑上部的螺旋底部单元达到了过应力状态，*终的结构应该在此部位进行一些修改和加强。Buro Happold的结构工程师Iva Trifkovich解释：“在顶部和底部弦之间提供剪力传递的螺旋结构，是完全坚实的。仅有的问题是支撑周围的局部区域。我们考虑了不同的加固方案，包括选择一个钢板加固，但是这都不能解决问题。”*后，在每个支撑位置使用了193.7 x20圆形空心断面的膜片环。随后分析表明，这些环降低了支撑位置的应力，达到了可接受的水平。Iva Trifkovich：“因为结构复杂特性以及S曲线型，要是没有使用LUSAS，我们将不可能确定在螺旋构件处确切的应力和力。”

对结构进行非线性屈曲分析，来确定当结构开始进入非线性时的临界因子。一个初始缺陷施加给屈曲变形形状，并且对结构逐步加载。结构表明，在设计荷载范围内，结构保持为线性状态。

同时，对于一些人行桥，行人荷载的动力响应也是一个问题。通过对结构进行固有频率分析可以看出，对于2.55Hz的**阶水平振型和对于6.32Hz的**阶竖向振型，都处于UK BD37/01设计规范规定的行人舒适的临界频率范围之上。增益频率也在临界步行范围之外。Iva Trifkovich解释：“我们对比了增益频率和桥梁水平、竖向运动的步行频率和跳跃频率，得到的结果是满意的。这表明行人在穿过这座桥时，将不会感觉任何不舒服。”

"因为结构复杂特性以及S曲线型，要是没有使用LUSAS，我们将不可能确定在螺旋构件处确切的应力和力."

Iva Trifkovich, Bridge Engineer, Buro Happold Consulting Engineers