National Transport Library Research Database

Gångbrosdynamik - belastning och människa struktur interaktion (Footbridge dynamics – Crowd loading and human structure interaction )

  • Karoumi, Raid
  • Kungliga tekniska högskolan, Universitet eller högskola, 202100-3054
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2021-10-01 -- 2023-12-31 Registration number:
  • Trafikverket 2021/104005
Subject(s): Online resources: Abstract: Projektförslaget är en direkt fortsättning på projekt med FUDid 6724. Det övergripande syftet med projektet är att förbättra det tekniska beslutsfattandet vid konceptuell design och bedömning av gångbroar under dynamiska belastningar. Forskningen är indelad i tre huvuddelar: i) formulering av en sluten lösning av Human Structure Interaction (HSI) effekt, (ii) studie av gångbroarnas dynamiska gensvar med hjälp av teori om slumpmässiga vibrationer och (iii) karaktäriseringen av gångbroarnas dynamiska svar med tanke på osäkerheten i ingångsbelastning och systemet inklusive HSI -effekten. Förslaget fokuserar på att utveckla ett analytiskt ramverk för fotgängarbrosystemproblemet, som kännetecknar fotgängarbelastning med hjälp av en spektral metod och ger en probabilistisk ram för HSI -effekten. Förslaget är baserat på forskningsämnets grund, teknikens utgångspunkt och resultaten från det tidigare BBT -projektet, som har genomförts av en doktorand och var resultat presenterades i en licentiatuppsats i mars 2021. De förväntade resultaten av projektet är: i) hur HSI -effekten kan beaktas från en designers perspektiv antingen som en reduktionsfaktor eller som motsvarande dämpningskurvor, ii) hur ta hänsyn till HSI -effekten från ett slumpmässigt vibrationsramverk, iii) en spektral belastningsmodell presentabel för en belastning av en folkmassa vid ett evenemang och iv) en sannolikhetsram för HSI-effekten, med hänsyn till både osäkerheten i lasten och systemet. Projektet kommer att leda till förbättrad design av gångbroar, undvika överdimensionering och även undvika felaktiga överväganden av dynamiska effekter som kan leda till obehag för användarna och så småningom höga kostnader för eftermontering av dämpande material. Abstract: The project proposal is a direct continuation of the project with FUDid 6724. The overall aim of the project is to improve engineering decision making in the conceptual design and assessment of footbridges under dynamic loads. The research is divided in three main parts: (i) formulation of a closed-form solution of the Human Structure Interaction (HSI) effect, (ii) study of the dynamic response of footbridges using random vibrations theory and (iii) the characterisation of the dynamic response of footbridges given the uncertainties of the input load and the system including the HSI effect. The proposal focuses on developing an analytical framework to the coupled pedestrian-bridge system problem, characterizing the crowd loading using a spectral approach and giving a probabilistic framework to the HSI effect. The proposal is based on the background, state of art of the research topic and the results obtained from the previous BBT project, which has been performed by doctoral student Daniel Colmenares and presented in a licentiate thesis in March 2021. The expected outcomes of the project are: i) how the HSI effect can be taken into account from a designer’s perspective either as a reduction factor or as equivalent damping curves, ii) how to take into account the HSI effect from a random vibration framework, iii) a spectral load model representative of a crowd-loading event and iv) a probabilistic framework for the HSI effect, taking into account both the uncertainties of the load and the system. The project will lead to improved design of footbridges, avoiding over-dimensioning and also avoiding inaccurate consideration of dynamic effects that might lead to discomfort for users and eventually high costs for retrofitting.
Item type: