Ontwerpmethodologie voor hedendaagse voetgangersbruggen, met inbegrip van de mens-structuur effecten

Een groot aantal voetgangersbruggen wordt gebouwd en gepland als onderdeel van groene en gebruiksvriendelijke netwerken voor voetgangers en fietsers. Deze voetgangersbruggen krijgen vaak een esthetisch aantrekkelijk ontwerp en worden zeer slank gemaakt, waardoor ze zeer gevoelig zijn voor de dynamische excitatie door overstekende voetgangers. Deze gevoeligheid voor trillingen wordt bovendien versterkt door de recente trend om bij het ontwerp van bruggen composietmaterialen te gebruiken, waardoor nog slankere ontwerpen mogelijk worden. Uit de nieuwste technieken blijkt dat de interactie tussen mens en constructie (HSI) een belangrijke invloed heeft op de respons van voetgangersbruggen die door een grote menigte voetgangers worden overgestoken. HSI heeft de neiging de natuurlijke frequenties van de constructie te verlagen, vanwege de toegevoegde massa van de voetgangers, en de demping van het systeem bestaande uit de brug en de voetgangers te verhogen, aangezien energie wordt overgedragen van de constructie naar de voetgangers. Deze effecten zijn momenteel nog niet volledig verwerkt in ontwerprichtlijnen, hoewel zij zeer belangrijk zijn voor het ontwerp van slanke en lichte constructies. Momenteel zijn de experimentele gegevens beperkt en omvatten zij niet het volledige bereik van de gevoelige natuurlijke frequenties (0,2-3,0 Hz) en zeer hoge massaverhoudingen tussen mensen en constructie (50%-75%), zoals verwacht voor ultralichte voetgangersbruggen (bijvoorbeeld voetgangersbruggen van met vezels versterkte polymeren (FRP), waarvan het aantal snel toeneemt). Dit doctoraatsonderzoek zal deze lacunes opvullen door benchmarkgegevens te verzamelen en een ontwerpmethodologie te ontwikkelen voor hedendaagse voetgangersbruggen met inbegrip van mens-structuur effecten.