四通桥人行天桥荷载调—结构可靠度报告

1、结构可靠度研究性课题报告题目： 四通桥人行天桥荷载调查 组别： 目录一、调查目的及研究意义.(3)二、所选桥梁概况.(3)三、调查方案.(5)四、荷载统计.(7)五、统计结果(10)六、收获(10)七、所采样本附表(11)一、调查目的及意义在我国现行荷载规范中，设定人行过街天桥的活荷载标准值为5kn/，作为一名土木工程专业的本科生，对该值设定的原因和含义并不了解，以及制定该值的过程并不清楚。因此，为了增加我们的对规范的认识和理解，增强我们的专业素养，结合老师布置的人行过街天桥荷载调查研究性课题，我们对位于中关村北三环南大街的四通桥行人荷载做了相关调研。本次调查的目的有以下几个方面：（1）通过本

2、次调查过程，理解荷载规范中对各项制定值的含义，了解荷载值标准值的制定过程。（2）通过本次调查，了解并掌握荷载统计的大致方法和步骤。（3）通过本次调查，得出统计结论，与荷载标准进行比较对比，分析差异。二、所选桥梁概况所选桥梁四通桥桥梁位置四通桥北三环中关村南大街四通桥地理位置卫星图片（1）四通桥所处地理位置特点四通桥位于北三环中关村南大街, 中关村是北京的高科技中心，它被誉为“中国的硅谷”，很多人都简称它为“村子”。从地理上讲，它位于北京城的西北部海淀区一带，在西北三环路西北四环路中间。中关村是举国闻名的电子产品销售地区,同时该地区汇集了餐饮、购物商店，是北京繁华的休闲购物地区，因此每天该地区的

3、人流密度都很大。而四通桥附近有新中关购物中心、海淀剧院、中钢大厦等大型娱乐休闲购物中心，并且该桥距离海龙、鼎好、e世界等电子数码产品购物大厦不到五百米。且四通桥附近设有海淀黄庄公交车站和海淀黄庄地铁站，因而该桥每天通过的人流较多，适合进行人行天桥桥面活荷载调研。（2）四通桥附近景观 （3）桥上行人特点该桥下部a、b两处分别设有公交车站，经停的公交车数量较多。经过仔细观察，我们发现，经过四通桥的行人中有较大部分从a处上桥d处下桥的，约占百分之七十，从b处上桥a处下桥的行人约占百分之二十，其它流线的行人约占百分之十。通过该桥的行人主要为二十几岁的青年，其中不乏儿童和中老年人，但占的比例不多。其中，

4、行人男女比例约为1:1，男性稍多。行人大部分会随身携带书包、挎包、肩包，在调查期间未发现有行人携带较大物品过桥，也未见有行人推骑自行车过桥。三、调查方案（1）方案制定1. 初期方案在开始本次荷载调查前，我们讨论制定的方案是，由小组成员分别与行人同速度行走，记录行人过桥的时间，约取十八组，最后处理得出行人过桥的大约时间t1，然后由小组的四名成员分别位于桥的四个上下行楼梯口，然后同时开始记录上桥的人数，不记录下桥的人数，小组其余两名成员在桥上选取具有较好代表性的行人，请求其配合称重，经过时间t2后同时结束。最后由各成员数得到的人数相加得到在时间t2内上桥的总人数w1，由w1/（t2/t1）得到某一

5、瞬时桥上的总人数w2，然后统计由请求行人配合称重得到的行人重量数据，得出一个平均值p，用w2*p得到某一瞬时桥上行人与所携带物品总重w3，在由w3/桥总面积，得出该桥每平米所承受的荷载。多次采样，最后做统计分析。但是，通过实际操作，我们发现了该方案有较大弊端：（1）行人的在桥上的行走时间差别较大。 （2）采用该方案时，需要所有组员同时开始和结束，而小组成员所携带的手机没有秒表功能，难以保持同时开始和结束，讨论决定采用由其中一名成员在开始和结束时举手示意的方法，但是由于桥跨较大，行人会挡住视线，所以该方法的效果也不好。 （3）通过小组具体试验和讨论，综合分析，觉得这种方法得到的瞬间桥上行人荷载与

6、实际的差距也不小误差较大。 （4）桥上行人很少有人愿意配合参与称重，获得样本较少，失去行人体重统计意义。因此，经过小组讨论和慎重考虑，决定放弃使用本方案，决定采用以下第二种方案。2.最终方案方案示意图经过小组讨论，我们决定采用在桥上划出区块，分别计数的方案。在桥上划分区块时，为避免行人看到桥上的区块标志会可以避开的情况发生，我们使用了透明胶带粘在桥上分别划出了面积为2*3.5=7的六块区域（区块位置如图所示），然后小组共六名成员别人到各区块附近，数出经过该区块的人数。在计数时，由于区块不大，可以在一两秒内将各区块内的人数数完，所以得到的人数可以视为各区块瞬时人数。荷载公式如下：各区块面积：m=

7、2*3.5=7各区块瞬时人数：r各区块瞬时承受行人荷载：s=(r*0.65)/m（注：由于愿意配合称重的行人较少，所以我们决定直接采用0.65kn作为行人的体重）该方案的特点有以下几点：（1）该方案在具体操作上简单方便 （2）由于区域较小，每名组员几乎一秒内就可将各自区块内人数数清。 （3）本方案的缺点是区块的代表性不一，1、6区块内的行人数较多，3、4次之，2、5最少。因而得到的瞬间区块内人数换算后得到的瞬间整座桥的人数与实际有一定差距。 四、荷载统计（1）数据概况样本总数：1587个1个人：103个样本2个人：224个样本3个人：235个样本4个人：292个样本5个人：273个样本6个人：

8、194个样本7个人：137个样本8个人：81个样本9个人：27个样本10至12个人：20个样本在所采取的样本中，人数最少的为1个人，人数最多的为12个人。人数为3到7个的样本较多。（2）样本统计分析我们采用mathematica对样本进行统计分析，具体步骤如下：1） 读取样本数据将获得数据存成txt格式，并以data命名，然后用“data=readliste:data.txt,number”读取数据。2） 用“histogramdata,0.09,1.122,0.086”命令画出直方图如下：3） 输入a=meandata命令得到均值为x= 0.410694）输入b=standarddeviat

9、iondata命令得到标准差为x= 0.1931665）输入c=b*b命令得到方差x2= 0.0373136）输入d=ba命令，得到变异系数 =0.4703457）输入以下命令histogramdata,0.09,1.122,0.086,probabilitydensity,epilogfirstplot(2.32*pi*b)e-(x-a)2(2*c),x,0,1.122得到以下密度函数8）由步骤7）可知符合正太分布，其假设分布函数为 f() = 2.3e-(-0.411)22 x 0.0372 x 0.1939）假设检验行人荷载检验间隔实际频数理论频数0.090.176103102.80.0

10、003890.1760.262224183.78.8409910.2620.384235242.70.2442930.3840.434292288.30.0474850.4340.520273272.50.0009170.5200.606194187.50.2253330.6060.6921371360.0073530.6920.7788173.30.8088680.7780.8642725.80.0558140.8640.931614.60.1342470.931.03243.50.0714291.0321.12211.30.069231总和158710.50635经检验，检验过程上表,从分

11、布的1分位值表中得知，在10%的显著水平上，c0.90,712.372，10.506,此值小于c0.90,712.372。因此，在10%的显著水平上，正态分布是荷载统计的一个适当的模型。五、统计结果人群活荷载标准值的取值按95%分位值取，先把所有数据从大到小排列，将数值分成40个2.5分位，1587个数据则有1586个间隔，95%为第38个分位数，为第1509个数，该数为0.7428kn/所以按95%分位值取的人群活荷载标准值为0.7428kn/均值x= 0.41069 标准差差x=0.193166 变异系数=0.470345六、收获通过这次对四通桥的人行天桥荷载研究性课题调查，我们小组对规范

12、标准值的制定的过程有了大致的了解，并对荷载标准值有了一定的直观理解。此外，在数据处理的过程中我们还掌握应用mathematica处理数据的方法，以及进行荷载统计分析的方法和步骤。最后，小组全体成员感谢老师能给我们这样的机会，让我们收获这些在课本上学不到的知识。结构可靠度研究型课题采样表第一组数据第二组数据第三组数据编号人数换算荷载编号人数换算荷载编号人数换算荷载1 80.7428571433680.742857147160.5571432 50.4642857143770.657250.4642863 70.6538100.928571437360.5571434 100.9285714293

13、970.6574100.9285715 50.4642857144070.657590.8357146 70.654160.557142867640.3714297 111.0214285714250.464285717750.4642868 90.8357142864370.657870.659 80.7428571434450.464285717950.46428610 70.654580.742857148070.6511 30.2785714294640.371428578150.46428612 50.4642857144750.464285718240.37142913 30.27

14、85714294840.371428578330.27857114 30.2785714294940.371428578420.18571415 30.2785714295060.557142868520.18571416 70.655140.371428578660.55714317 20.1857142865220.185714298730.27857118 40.3714285715320.185714298820.18571419 30.2785714295460.557142868920.18571420 20.1857142865530.278571439040.37142921

15、60.5571428575660.557142869160.55714322 30.2785714295760.557142869270.6523 60.5571428575850.464285719380.74285724 60.5571428575960.557142869470.6525 40.3714285716060.557142869570.6526 50.4642857146150.464285719680.74285727 50.4642857146260.557142869790.83571428 50.4642857146350.464285719880.74285729

16、40.3714285716460.557142869980.74285730 70.656570.6510070.6531 50.4642857146640.3714285710140.37142932 10.0928571436760.5571428610260.55714333 30.2785714296850.4642857110350.46428634 50.4642857146940.3714285710430.27857135 60.5571428577050.4642857110540.371429第四组数据第五组数据第六组数据编号人数换算荷载编号人数换算荷载编号人数换算荷载10

17、670.6514140.37142917660.55714310760.557142914290.83571417770.6510880.742857114370.6517890.83571410950.464285714470.6517950.46428611050.464285714580.74285718060.55714311150.464285714650.46428618150.46428611260.557142914750.46428618280.74285711360.557142914880.74285718350.46428611460.557142914960.5571

18、4318470.6511560.557142915070.6518550.46428611660.557142915150.46428618620185714315240.37142918730.27857111820.185714315330.27857118830.27857111930.278571415430.27857118960.55714312020.185714315550.46428619060.55714312190.835714315670.6519140.37142912240.371428615740.37142919230.27857112

19、340.371428615840.37142919320464285715950.464286194206516030.27857119520464285716150.46428619640.37142912760.557142916250.46428619750.46428612870.6516350.46428619840.37142912950.464285716460.55714319950.46428613050.464285716570.6520040.37142913150.464285716660.5

20、5714320150.46428613260.557142916750.46428620280.74285713360.557142916850.46428620350.46428613450.464285716960.55714320440.37142913550.464285717050.46428620550.46428613650.464285717110.09285720630.27857113720.185714317240.37142920710.09285713820.18571431732018571413940.371428617450.46428

21、620910.09285714030.278571417540.37142921020.185714第7组数据第8组数据第9组数据编号人数换算荷载编号人数换算荷载编号人数 换算荷载211 60.55714285724650.4642857128140.371429212 30.27857142924720.1857142928260.557143213 20.18571428624840.3714285728340.371429214 30.27857142924950.4642857128450.464286215 30.27857142925040.3714285728540.371429

22、216 50.46428571425160.5571428628620.185714217 10.09285714325240.3714285728720.185714218 40.37142857125340.3714285728810.092857219 20.18571428625440.3714285728950.464286220 30.27857142925530.2785714329020.185714221 20.18571428625630.2785714329120.185714222 40.37142857125760.5571428629250.464286223 20

23、.18571428625830.2785714329330.278571224 40.37142857125940.3714285729460.557143225 30.27857142926080.7428571429560.557143226 40.37142857126130.2785714329680.742857227 20.18571428626230.2785714329730.278571228 40.37142857126340.3714285729850.464286229 20.18571428626450.4642857129920.185714230 30.27857

24、142926540.3714285730060.557143231 20.18571428626640.3714285730140.371429232 40.37142857126750.4642857130250.464286233 60.55714285726830.2785714330340.371429234 50.46428571426950.4642857130440.371429235 50.46428571427030.2785714330550.464286236 10.09285714327170.6530610.092857237 50.46428571427250.46

25、42857130730.278571238 60.55714285727320.1857142930820.185714239 40.37142857127410.0928571430940.371429240 60.55714285727530.2785714331040.371429241 60.55714285727670.6531130.278571242 30.27857142927730.2785714331210.092857243 40.37142857127830.2785714331330.278571244 40.37142857127940.3714285731440.

26、371429245 10.09285714328060.5571428631570.65第10组数据第11组数据第12组数据编号人数换算荷载编号人数换算荷载编号人数换算荷载31620.1857 35130.2786 38620.1857 31740.3714 35240.3714 38740.3714 31840.3714 35330.2786 38850.4643 31920.1857 35430.2786 38930.2786 32080.7429 35530.2786 39020.1857 32130.2786 35640.3714 39120.1857 32260.5571 35760

27、.5571 39270.6500 32380.7429 35840.3714 39350.4643 32430.2786 35920.1857 39440.3714 32520.1857 36030.2786 39520.1857 32640.3714 36150.4643 39680.7429 32750.4643 36260.5571 39720.1857 32850.4643 363111.0214 39820.1857 32940.3714 36480.7429 39960.5571 33010.0929 36560.5571 40020.1857 33150.4643 36610.0

28、929 40140.3714 33240.3714 36730.2786 40220.1857 33350.4643 36830.2786 40380.7429 33430.2786 36920.1857 40480.7429 33550.4643 37070.6500 40570.6500 33650.4643 37180.7429 40640.3714 33730.2786 37230.2786 40740.3714 33860.5571 37340.3714 40880.7429 33940.3714 37430.2786 40920.1857 34070.6500 37530.2786

29、 41040.3714 34130.2786 37640.3714 41120.1857 34240.3714 37750.4643 41230.2786 34320.1857 37830.2786 41340.3714 34440.3714 37920.1857 41450.4643 34580.7429 38010.0929 41550.4643 34650.4643 38110.0929 41630.2786 34730.2786 38230.2786 41740.3714 34820.1857 38320.1857 41830.2786 34970.6500 38430.2786 41

30、910.0929 35010.0929 38540.3714 42020.1857 第13组第14组第15组编号人数换算荷载编号人数换算荷载编号人数换算荷载42160.5571 45650.4643 49150.4643 42250.4643 45760.5571 49270.6500 42370.6500 45870.6500 49350.4643 42480.7429 45960.5571 49460.5571 42590.8357 46080.7429 49580.7429 42670.6500 46160.5571 49660.5571 42750.4643 46270.6500 49

31、750.4643 42850.4643 46370.6500 49870.6500 42950.4643 46450.4643 49950.4643 43070.6500 46550.4643 50050.4643 43150.4643 46650.4643 50150.4643 43270.6500 46750.4643 50260.5571 43340.3714 46870.6500 50350.4643 43460.5571 46960.5571 50470.6500 43570.6500 47070.6500 50570.6500 43660.5571 47160.5571 50680

32、.7429 43720.1857 47260.5571 50750.4643 43820.1857 47360.5571 50880.7429 43950.4643 47450.4643 50950.4643 44040.3714 47550.4643 51050.4643 44140.3714 47620.1857 51130.2786 44240.3714 47780.7429 51240.3714 44360.5571 47820.1857 51350.4643 44450.4643 47950.4643 51430.2786 44560.5571 48030.2786 51540.37

33、14 44640.3714 48140.3714 51640.3714 44740.3714 48220.1857 51740.3714 44840.3714 48320.1857 51820.1857 44950.4643 48420.1857 51930.2786 45050.4643 48540.3714 52020.1857 45150.4643 48620.1857 52170.6500 45220.1857 48720.1857 52250.4643 45340.3714 48840.3714 52360.5571 45420.1857 48930.2786 52450.4643

34、45530.2786 49020.1857 52580.7429 第16组第17组第18组编号人数换算荷载编号人数换算荷载编号人数换算荷载52620.1857 56140.3714 59660.5571 52750.4643 56260.5571 59750.4643 52860.5571 56370.6500 59860.5571 52910.0929 56430.2786 59910.0929 53030.2786 56540.3714 60030.2786 53120.1857 56620.1857 60120.1857 53280.7429 56720.1857 60240.3714

35、53330.2786 56810.0929 60320.1857 53440.3714 56910.0929 60410.0929 53540.3714 57030.2786 60560.5571 53670.6500 57120.1857 60650.4643 53760.5571 57230.2786 60750.4643 53840.3714 57320.1857 60830.2786 53930.2786 57410.0929 60930.2786 54060.5571 57530.2786 61040.3714 54190.8357 57640.3714 61140.3714 542

36、60.5571 57770.6500 61230.2786 54340.3714 57820.1857 61330.2786 54440.3714 57910.0929 61440.3714 54520.1857 58040.3714 61540.3714 54660.5571 58150.4643 61620.1857 54720.1857 58230.2786 61740.3714 54850.4643 58330.2786 61850.4643 54920.1857 58470.6500 61910.0929 55030.2786 58540.3714 62040.3714 55120.

37、1857 58630.2786 62180.7429 55240.3714 58720.1857 62260.5571 55320.1857 58840.3714 62340.3714 55420.1857 58920.1857 62450.4643 55520.1857 59030.2786 62550.4643 55620.1857 59110.0929 62660.5571 55720.1857 59230.2786 62710.0929 55810.0929 59310.0929 62840.3714 55920.1857 59420.1857 62930.2786 56010.092

38、9 59540.3714 63030.2786 第19组第20组第21组编号人数换算荷载编号人数换算荷载编号人数换算荷载63160.5571 66660.5571 70150.4643 63250.4643 66740.3714 70250.4643 63360.5571 66850.4643 70340.3714 63490.8357 66950.4643 70450.4643 63570.6500 67060.5571 70560.5571 63650.4643 67140.3714 70640.3714 63770.6500 67240.3714 70740.3714 63860.557

39、1 67350.4643 70840.3714 63970.6500 67460.5571 70950.4643 64070.6500 67540.3714 71060.5571 64170.6500 67670.6500 71180.7429 64250.4643 67760.5571 71290.8357 64380.7429 67860.5571 71370.6500 64450.4643 67960.5571 71470.6500 64560.5571 68040.3714 71560.5571 64670.6500 68150.4643 71680.7429 64770.6500 6

40、8250.4643 71790.8357 64860.5571 68360.5571 71870.6500 64950.4643 68450.4643 71960.5571 65050.4643 68550.4643 72070.6500 65140.3714 68670.6500 72120.1857 65230.2786 68760.5571 72220.1857 65350.4643 68880.7429 72330.2786 65450.4643 68970.6500 72430.2786 65570.6500 69080.7429 72560.5571 65680.7429 69190.8357 72630.2786 65730.2786 69260.5571 72750.4643 65830.2786 69370.6500 72880.7429 65940.3714 69470.6500 72970.6500 66040.3714 69560.5571 73050.4643 66140.3714 69650.4643 73170.6500 66240.3714 69750.4643 73260.5571 66340.3714 6985