大跨度楼盖振动舒适度研究综述

大跨度预应力混凝土及钢-混凝土组合楼盖在体育建筑、大跨空间结构及高层建筑中的使用日趋广泛.由于大跨楼盖阻尼小、基频低,在使用者日常活动作用下会产生竖向振动,超过一定限度时会影响建筑的舒适度.因此,大跨度楼盖竖向振动舒适度设计与分析方法日益受到重视.本文综述了大跨度楼盖竖向振动舒适度问题、国内外设计规范以及控制标准,讨论了存在的问题及今后的研究方向.     

大跨度楼盖结构舒适度控制

为了研究大跨度楼盖结构舒适度的控制,以某大跨度楼盖结构为实例,介绍了其舒适度分析及振动控制的过程。主要从结构舒适度的理论计算、减振方案的确定、TMD系统的调试、减振效果的现场实测4个步骤进行了分析研究。结果表明,通过在楼盖结构底面设置TMD,可以有效减小楼盖的竖向加速度,提升人行舒适度。     

人行荷载激励下大跨楼盖振动舒适度控制研究

针对某大跨度连体楼盖结构的舒适度问题,通过建立有限元整体模型,研究大跨楼盖的振动特性.模态分析表明该楼盖的一阶竖向振动频率与人行频率非常接近,因此在大量人群荷载激励下极易引起舒适度问题.采用结构减振控制理论,选用多重调谐质量阻尼器(MTMD)对结构在不同人群密度、不同人行频率的人行荷载作用下的振动进行控制.按本文方法在合适部位布置TMD后,所有工况下加速度峰值均能满足舒适度要求.对大跨楼盖结构人致振动控制的研究具有参考意义.     

某大跨度结构楼盖振动舒适度分析与控制

为分析与控制某大跨度结构楼盖振动舒适度,以某项目为案例,采用Midas/gen软件进行了有控结构(TMD)和无控结构的舒适度分析,并针对有控结构进行敏感参数分析。分析结果表明:该结构楼盖竖向刚度较小,人行激励下,楼板加速度响应较大,采用TMD减振技术后,楼板加速度响应得到有效降低,减振率最高达70.5%,平均减振率约为54.12%;结构频率的一半或者三分之一可能引起结构的多阶共振,分析设计时应进行重点关注;TMD的分散或集中布置对减振率的影响较小,为方便起吊和安装建议,适当分散布置。TMD频率与楼面竖向振动频率误差越大,相对减振率越小,为确保TMD充分发挥作用,建议TMD生产前应进行结构频率测试,结合测试结果进行TMD的设计和生产。     

行车荷载下大跨度钢筋混凝土楼盖舒适度评价

收集了国内外对钢筋混凝土大跨度楼盖舒适度的评价标准,采用时程分析方法,对瑞安客运中心停车站房的一块大跨度钢筋混凝土楼盖在汽车行驶荷载作用下的动力反应和最大加速度进行了有限元分析和舒适度评价,讨论了汽车荷载作用位置和行驶速度对舒适度的影响。     

人行激励下压型钢板-混凝土组合楼盖舒适度分析

为研究人行激励下大跨度楼盖结构的舒适度问题,对目前比较流行的压型钢板-混凝土组合楼盖体系进行有限元建模,在此基础上进行瞬态振动的分析,将得到的结果与美国规范AISC 11的计算结果和标准进行对比。结果表明:AISC 11计算方法对人行激励的简化并不合理,造成峰值加速度与实际误差较大,偏于不舒适;人行激励模型考虑了多阶简谐激励的作用和人行激励作用位置的变化以及人与楼盖相互作用的过程,更贴近实际。     

胶合木-混凝土组合楼盖人行荷载激励下振动舒适度研究

为研究胶合木-混凝土组合楼盖在人行荷载激励作用下的振动舒适度,对胶合木-混凝土组合楼盖进行了动力特性试验,测得其基本自振频率和阻尼比等相关动力特征值,并对该楼盖施加了多种人行激励工况,分析了步频、行走路径、行人数量、行走荷载布置方式、行走方式等因素对胶合木-混凝土组合楼盖振动性能的影响。结果表明:随着步频的增大和行走人数的增加,组合楼盖的峰值加速度逐渐增大;多人保持一致行走状态下组合楼盖的峰值加速度较随意行走的大;当步频相同时,原地踏步时的组合楼盖峰值加速度较连续行走的大。在试验研究的基础上,提出了胶合木-混凝土组合楼盖基本自振频率以及单人行走下峰值加速度的计算方法。最后结合国内外相关规范,建议采用自振频率和峰值加速度的双重指标来评价胶合木-混凝土组合楼盖振动舒适度,即楼盖的自振频率不小于15 Hz,峰值加速度不大于0. 15 m/s²。     

胶合木-混凝土组合楼盖人行荷载激励下振动舒适度研究

为研究胶合木-混凝土组合楼盖在人行荷载激励作用下的振动舒适度,对胶合木-混凝土组合楼盖进行了动力特性试验,测得其基本自振频率和阻尼比等相关动力特征值,并对该楼盖施加了多种人行激励工况,分析了步频、行走路径、行人数量、行走荷载布置方式、行走方式等因素对胶合木-混凝土组合楼盖振动性能的影响。结果表明:随着步频的增大和行走人数的增加,组合楼盖的峰值加速度逐渐增大;多人保持一致行走状态下组合楼盖的峰值加速度较随意行走的大;当步频相同时,原地踏步时的组合楼盖峰值加速度较连续行走的大。在试验研究的基础上,提出了胶合木-混凝土组合楼盖基本自振频率以及单人行走下峰值加速度的计算方法。最后结合国内外相关规范,建议采用自振频率和峰值加速度的双重指标来评价胶合木-混凝土组合楼盖振动舒适度,即楼盖的自振频率不小于15 Hz,峰值加速度不大于0.15 m/s~2。     

基于实测响应的大跨度人行悬索桥舒适度评价

本文从实测的振动频率、振幅和振动加速度等方面动力响应对一大跨度人行悬索桥进行了综合的舒适度评价。环境振动试验和人群激励试验实测结果表明在人群荷载作用下,该桥振动感觉指标满足人行舒适度要求。     

基于烦恼率的大跨度预应力楼盖舒适度评价

大跨度预应力站房楼盖在车辆荷载的作用下会产生舒适度问题。传统舒适度评价方法有诸多不确定性,然而烦恼率舒适度评价新方法很好地解决了这些不确定性。在此运用ANSYS有限元分析软件,应用时程分析法计算完整结构和简化大跨度预应力楼盖在车辆随机荷载下的振动特性,以基于信号检测理论的烦恼率指标评价其舒适度,分析了不同车辆荷载组合下预应力对舒适度的影响。     

大跨度钢结构楼盖振动舒适度分析

结合实际案例,对某大跨度钢结构单体楼盖的振动舒适度进行分析计算,并复核计算峰值加速度满足人体舒适度的情况;介绍了大跨度钢结构楼盖模态分析、稳态分析、人行激励及人群节奏运动加速度分析的方法;阐述了柔性楼盖舒适度设计的注意要点。     

基于舒适度的大跨度楼盖设计

大跨度楼盖结构由于跨度大、刚度小,在使用中容易产生明显的竖向振动,给使用者带来生理感官上的不适,影响建筑的舒适度。本文通过对大跨度楼盖竖向自振频率和振动峰值加速度进行研究,以达到舒适度的要求,并为有节奏运动引起的楼盖振动的设计提出可行的方法。     

某大跨悬挑楼盖结构人行舒适度分析与振动控制

结合国内外规范及相关研究成果,采用动力弹性时程分析方法对某大跨悬挑结构实际工程项目进行了人行舒适度分析与振动控制设计。结果表明:对于大跨悬挑结构,在结构强度与变形满足要求的情况下,楼盖舒适度也可能不满足要求;当其自振频率降低到与人群荷载频率接近时,舒适度问题较为明显;通过调谐质量阻尼器等减振措施可以有效地降低楼盖在人群荷载激励下的竖向振动,从而使楼盖满足舒适度使用要求。     

人行荷载下大跨度木结构楼板舒适度研究

<正>人行荷载是地板振动干扰的主要来源,振动影响地板的使用和舒适性。本文旨在研究大跨度木地板在人行荷载作用下的振动问题,总结国内外关于楼板振动舒适问题的研究现状和人类行走引起的时程曲线与荷载模型,介绍AISC标准。通过Ansys比较在单人连续行走荷载作用下,木楼板的振动特点,并对有限元分析结果与舒适度设计规范进行比较,对AISC推荐的准则进行实例验证,反映其方便和适用性。     

大跨度钢结构楼盖竖向振动舒适度的研究

以某工程60m跨度钢结构楼盖为背景,对大跨度钢结构楼盖舒适度的校核与改善做了研究。在楼盖中采用了多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统,对楼盖减振前后在各种不利工况作用下的动力响应采用SAP2000进行了计算分析。为了验证减振效果,对楼盖的实际动力特性及楼盖在安装阻尼器前后的响应作了现场测试,试验结果与理论计算基本一致。实践表明,多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统对于大跨度楼盖竖向振动舒适度的改善具有一定效果,可以在类似大跨楼盖结构中推广。     

楼盖结构竖向振动舒适度评价方法

基于最大加速度响应谱方法,提出了一套行人激励下矩形楼盖结构竖向振动响应简化计算及舒适度评价方法。首先运用均匀试验方法,在考虑人行步行力随机性的情况下构造730条具有代表性的步行力时程,将楼盖结构在单人行走作用下的最大加速度响应谱包络线作为基准响应谱。讨论了响应谱对楼盖结构边界条件、尺寸及阻尼等因素的敏感性,同时考虑了人群自由行走对结构动力响应的放大效应,对上述基准响应谱进行修正。结合规范规定的最大加速度限值,以某实际工程中楼盖结构为例,说明了运用上述方法进行竖向振动舒适度评价的过程。方法计算量小,适用于振动舒适度初步评估。     

大跨度装配整体式钢网格盒式结构楼盖舒适度分析

针对大跨度装配整体式钢网格盒式结构中的钢-混凝土协同式组合空腹夹层楼盖,考虑行走路线进行了振动响应计算.分析表明,楼盖低阶振型表现为竖向振动;采用行走路线法评价楼盖舒适度时应根据实际情况采用较长的路线并使其通过低阶振型中心.在此基础上进行了参数化分析,考虑了上、下肋刚度及上覆混凝土板厚度对舒适度的影响.在此类楼盖的实际工程应用中,可以在满足经济条件下适当增大上、下肋刚度或混凝土板厚度,从而满足舒适度的要求.     

大跨度结构楼盖振动舒适度的分析及过载应对

以某大跨度结构为工程背景,利用Midas/Gen软件,在FEM建模分析和现场测试结果基础上,对其楼盖进行了不同工况下的振动舒适度分析。结果表明,该大跨度楼盖在人群荷载激励下,加速度响应较大,超过规范限值。在采用调谐质量阻尼器(TMD)减振技术后,楼盖减振效果明显,平均减振率为48.7%,最大的减振率为61.78%;采用TMD后,相应梁受到的应力有所增加,但仍有较大的安全储备。     

大跨度结构楼盖竖向振动舒适度分析及TMD设计

大家已经公认,在人致振动下加设调谐质量阻尼器(TMD)是目前发展迅速的大跨结构上最有效的结构振动保护措施之一,但也有很多由频率过于敏感而引起的局限性和负作用。为了研究在大跨结构使用TMD在人致振动下的工作情况,为体育馆结构设计了主要用于抵抗人致振动的减振方案,并把相同工况下减振前后的结构反应加以比较。计算结果表明,TMD可以有效降低结构在人致作用下的加速度。作为一个案例研究——一个为大跨结构舒适度设计的TMD系统,通过它的分析、计算和设计,以及产品应有的测试全过程,进行了讨论。