Numerieke en experimentele studie van voetgangersbrugtrillingen veroorzaakt door hardlopen

De zoektocht naar de perfecte balans tussen financiële, ecologische en esthetische aspecten bij het ontwerpen van moderne loopbruggen heeft architecten en ingenieurs ertoe aangezet zeer slanke en lichtgewicht constructies te bedenken. Deze trend heeft er echter toe geleid dat constructies steeds gevoeliger worden voor trillingen die worden veroorzaakt door lopende en lopende voetgangers. In de afgelopen twee decennia is het gedrag van loopbruggen en hun bruikbaarheid van trillingen op grote schaal onderzocht wanneer ze opgewonden zijn door wandelende mensen. Er zijn numerieke modellen ontwikkeld die niet alleen in staat zijn om menselijke dynamische acties nauwkeurig te karakteriseren, maar die ook de effecten verklaren die verband houden met mens-structuur interactie (HSI) en mens-mens interactie (HHI) in geval van drukte. Er is echter minder aandacht besteed aan het geval wanneer loopbruggen worden opgewonden door lopende individuen of groepen hardlopers. Omdat hardlopen een populaire activiteit is geworden, worden meer loopbruggen blootgesteld aan aanzienlijk hogere dynamische effecten die, in tegenstelling tot lopen, zelfs door een klein aantal hardloopende personen kunnen worden veroorzaakt. Het doel van dit doctoraatsproject is om de volgende acute vragen te beantwoorden: - Hoe kunnen de dynamische acties van een enkele hardloper op een slanke loopbrug worden beschreven en gemodelleerd? - Hoe beïnvloedt de vibrerende structuur het gedrag van de hardloper (HSI)? - Hoe kunnen de dynamische acties van groepen lopende personen, inclusief de effecten van HHI, worden gemodelleerd? In dit perspectief wordt de expertise van verschillende gebieden, zoals biomechanica (biomechanica van voortbeweging, analyse en modellering van het menselijk looppatroon) en structurele mechanica (dynamisch gedrag van loopbruggen, mens-structuur interactie) gecombineerd om voorspellingsmodellen te ontwikkelen voor de trillingsvriendelijkheid van loopbruggen onder lopende opwinding. Het promotieonderzoek combineert zowel numerieke als experimentele benaderingen. Numerieke menselijke loopmodellen worden gebruikt om de dynamische acties te simuleren die worden gegenereerd door hardlopen en onderzocht hoe deze worden beïnvloed door de loopparameters (bijv. Pasfrequentie, beenstijfheid). De resultaten worden vervolgens vergeleken met experimentele gegevens afkomstig van echte tests, zowel in het laboratorium als buitenshuis. Dergelijke experimenten omvatten het gebruik van zeer nauwkeurige onderzoeksinstrumenten zoals een loopband met loopband, loopsensoren enz., Evenals goedkope sensortechnologieën die tests op het veld mogelijk maken.