Vol.2, No 4, 2002 pp. 281-289
UDC 624.073.33(045)
SOME RELEVANT ASPECTS OF FOOTBRIDGE VIBRATIONS
Ana Spasojević1, Djordje Dordjević2,
Marija Spasojević2, Novak Spasojević2
1Ecole National Fédérale de Lausane, Suisse
2Faculty of Civil Engineering and Architecture,
A. Medvedeva 14, 18000 Niš, Serbia and Montenegro
Abstract. Considering the contemporary structural materials that are becoming more resistant, having higher strength to weight ratio, and the fact that live load of footbridges is low, the design based on static analysis only, respecting ultimate limit states requirements,  leads to slender bridge structures for pedestrian and cycle track use. As a consequence, stiffness and masses decrease, facing lively, easy to excite structures, with smaller natural frequencies. The excitation of a footbridge by a pedestrian passing over it can be unpleasant for a person walking or standing on the bridge, but usually not destructive for the structure itself. Recent experiences regarding dynamic behavior of slender footbridges have especially shown that vibration serviceability limit states are very important requirements in any structural design. We are presenting a general algorithm for analytical testing of dynamic parameters of structures, calculation of deflection, thus speed and acceleration of superstructure under human-induced excitation, as predicted by Eurocode, British and Canadian standards in use, since no Yugoslav code deals with the problem. The evaluated system is a footbridge in a system of a simply supported concrete girder. The presented model is used to show correspondence of results, obtained by the algorithm, with the results obtained using the simplified methods suggested by the Codes of Practice, since the latter exists only for certain structural systems.
Key words:  Footbridge, human-induced excitation, forced vibrations, serviceability limit states
NEKI RELEVANTNI ASPEKTI VIBRACIJA PEŠAČKIH MOSTOVA
Prateći trend izgradnje elegantnih konstrukcija, posebno mostovskih, susrećemo se sa novim izazovima u pogledu projektovanja i proračuna. Kada je reč o pešačkim mostovima vibracije prouzrokovane ljudima mogu se kalsifikovati kao pitanje stanja upotrebljivosti iz razloga što je ljudsko telo vrlo osetljivo na vibracije, a nivo vibracija koji prouzrokuje smetnju pešacima je nedovoljan da prouzrokuje konstrukcijska oštećenja. Imajući u vidu činjenice da je korisno opterećenje pešačkih mostova relativno malo, a da savremeni materijali omogućavaju veću nosivost, proračunom zasnovanim na isključivo statičkoj analizi, poštujući granična stanja nosivosti, dobijamo konstrukcije male krutosti i mase, koje se, dakle, lako pobuđuju. Stoga je naročito važno ispuniti uslove graničnih stanja upotrebljivosti konstrukcijskih elemenata, posebno granična stanja upotrebljivosti u pogledu vibracija indukovanih pešacima, kako u vertikalnom tako i u bočnom pravcu. Važeći jugoslovenski propisi ne tretiraju ovaj fenomen, te je u radu sprovedena analiza prema nekoliko aktuelnih svetskih standarda za ovu oblast: Evrokod, Britanski standardi i Kanadski standardi. Prikazan je algoritam za određivanje dinamičkih karakteristika konstrukcija i sračunavanje ugiba, odnosno brzine i ubrzanj, tačaka konstrukcije pod pokretnim harmonijskim opterećenjem. Testiran je model pešačkog mosta sistema proste grede, sa ciljem provere tačnost algoritma sobzirom na postojeća približna rešenjia za ovaj sistem u navedenim standardima.
Ključne reči: Pešački most, pobudjenje pešacima, prinudne vibracije, granična stanja.