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.     

大跨度楼盖不满足振动舒适度要求时的加固方法

大跨度楼盖普遍具有跨度大、刚度小、柔性大、阻尼小等特点。使用者在进行有氧健身操等有节奏运动时容易使楼板产生共振,引发楼板竖向振动舒适度问题。本文以有氧健身操过程中的有节奏振动为振动来源,通过对楼板体系振动进行理论计算的方法得到楼板体系特性。采用楼板结构自振频率和加速度限值两个评价指标作为评价标准,实现对有节奏运动引起的楼板振动舒适度的控制。对文献[1]中6.4节不满足舒适度要求的工程案例采用3种方案进行加固,对3种加固方案进行了对比,并对楼盖竖向振动加速度问题进行了讨论。     

大跨度混凝土楼板的自振频率分析

控制混凝土楼盖竖向自振频率是混凝土楼板正常使用极限状态验算的重要内容,较大跨度的楼板由舒适度控制而非承载能力极限状态,由于板壳振动理论及振动控制分析与计算的复杂性,在结构设计中应用较为困难。文章基于板壳振动理论,根据楼板振动舒适度的要求、边界条件、楼板跨度等因素,结合SAP2000有限元分析软件,分析了三种大跨度混凝土楼板的固有频率与楼板厚度的关系,可为大跨度混凝土楼板设计提供参考。     

沈阳奥体中心大跨度预应力混凝土楼盖动力特性实测与分析

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越来越广泛。由于大跨度楼盖阻尼小、基频低,在人日常活动激励等作用下会产生竖向振动,超过一定限度时会影响使用者的舒适度。因此,大跨度楼盖竖向振动舒适度问题日益受到重视。沈阳奥体中心综合体育馆三层楼盖主梁跨度41.5 m,是目前国内体育建筑中跨度最大的混凝土楼盖系统。本文针对此楼盖系统的动力特性进行了现场实测,并与理论分析结果进行了比较。     

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。     

大跨度钢结构楼盖舒适度分析——以厦门市某办公空间为研究案例

随着大跨度楼盖的广泛应用,楼盖振动引起的舒适度问题日益突出,如何正确计算和评估楼盖的舒适度成为工程设计过程中的难点。通过介绍某一大跨度钢结构楼盖的设计实例,归纳了采用Midas Gen进行楼盖舒适度分析的要点,并结合现有规范标准从竖向振动加速度的角度对楼盖舒适度进行评估。     

跳跃和行走激励下的楼盖竖向振动反应分析

对实测到的人的跳跃和行走激励行为进行分析,提出了相应的简化数学模型。在已知激励输入后,利用弹性时程分析方法可计算出结构的竖向振动反应。在简支楼板的振动测试试验中,实测结果和弹性时程分析结果之间呈现较好的对比性,为实际工程楼盖竖向振动舒适度的判断提供了依据。     

超高层建筑办公楼面竖向振动舒适度分析

超高层建筑由于其建筑功能的需求,如办公空间的宽敞导致了楼盖跨度增大,或是由于施工速度的要求,通常采用的铜-混凝土组合楼板致使楼盖结构整体偏柔,这些因素都会导致此类楼盖可能存在竖向振动舒适度问题.对某一起高层建筑办公楼盖体系进行了竖向振动舒适度分析和评估,采取国内外较认可的频率、加速度双控标准来评估其竖向振动舒适度.先后采用了AISC规范和有限元软件对钢-混凝土组合楼板的自振频率和人行荷载下的加速度进行了计算,结果显示该工程楼盖自振频率与 加速度响应都满足我国规范的限值要求;AISC规范在组合楼盖自振频率计算方面较为可靠,而加速度响应计算偏于保守.模态分析和瞬态分析结果表明,具有悬挑部分的组合楼盖需要着重考虑悬挑楼板区域的振动影响.     

某会议中心楼盖结构振动舒适度分析与设计

人的节奏性活动对建筑结构及人舒适度造成的影响已引起广泛关注。文中采用有限元软件SAP 2000,对某会议中心的大跨度楼盖进行了竖向振动舒适度分析和评估,采用国内外较认可的频率、加速度来评估其竖向振动加速度,结果表明楼盖的整体振动和局部振动均满足结构舒适度要求。     

中车科技文化展示中心钢管桁架组合楼盖舒适度研究

以中车科技文化展示中心为工程背景,对大跨度钢管桁架组合楼盖开展了人致振动舒适度研究。采用SAP 2000对楼盖进行模态分析和各种不利工况作用下的动力响应分析,重点研究行走、跑步、跳跃、起立等激励下楼盖的动力时程响应,得到相应的竖向振动峰值加速度,并与选取的舒适度评价标准对比。研究表明:该楼盖结构的人致振动舒适度满足设计要求;在跳跃、跑步等有节奏运动激励下,楼盖的振动响应较大;激励荷载的高阶谐波分量能引起楼盖的共振;分析人致振动舒适度应考虑建筑功能划分。     

人行走引起的楼板振动舒适度设计

由于现代建筑的楼板结构跨度越来越大、刚度越来越小,人正常行走引起的楼板振动舒适度问题日益突出,目前国内尚无统一的舒适度标准和设计方法,本文在国内外相关研究基础上,提出了楼板振动的舒适度设计标准,由动力方程推导出了楼板振动的加速度计算公式,并针对楼板振动的特点,对舒适度设计应采用的荷载取值、分析工况进行了详细说明,可为实...     

紧邻地铁车站地下空间楼层振动效应测试评价

地铁列车运行引发车站临近地下空间楼层振动,对其理论完善有赖于现场实测及数据分析。本文以紧邻地铁车站的某大型地下空间为例,基于Imote2无线传感器网络平台,对地铁列车进站-停靠-出站阶段地下空间楼层振动效应进行了实测。分别获得了加速度时程谱与频谱,计算出楼层测区内的Z振级分布,并对三分之一倍频程各中心频率的分频振级分布特征进行了分析。结果表明:楼层钢筋混凝土楼板在弹性波传播方向上存在阻尼作用,但对于不同频率的弹性波,其阻尼耗散程度不同;弹性波在楼层内传播过程中,不仅存在振幅随传播距离增大而衰减的现象,还存在复杂的波动干涉行为,并导致振动效应放大区的出现;测区楼板被激发出的前两阶固有频率分别为1.60 Hz与3.15 Hz,二者的分频振级均小于60 dB,对人体健康造成的潜在不利影响较小;为降低楼层振动效应对建筑体及附属设施的不利影响,可考虑采取进站提前减速、出站推迟加速的方法,亦可考虑在局部地铁道床采取减、隔振等措施,集中耗散高频振动能量。     

地铁振动对邻近砖混结构住宅影响研究#br#

以北京地铁沿线附近某砖混结构住宅作为监测对象,在建筑物各层布置传感器,监测地铁通过时建筑物的振动加速度,对监测数据在时域和频域范围内进行分析。建立隧道-土层-建筑物的三维有限元模型,研究砖混结构住宅的振动响应。研究表明：地铁运行引起邻近砖混结构的振动以竖向为主,振动主要集中在40~80Hz,随着房屋高度的增加低频振动影响逐渐显现。砖混住宅各层加速度监测结果与数值模拟结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。通过对多种工况下地铁运行引起的邻近砖混结构住宅的振动响应的研究,明确了近接距离、土层性质和隧道埋深对砖混结构住宅振级水平的影响规律,为地铁沿线建筑物的改造及规划提供了参考。     

有节奏运动引起的楼板振动舒适度设计

由于高强轻质材料和大空间结构在体育馆、健身房和俱乐部等公共建筑的运用，楼板结构跨度越来越大、刚度越来越小，有节奏运动引起的楼板振动舒适度问题日益突出，对此，目前国内尚无统一的舒适度标准和设计方法。本文在国内外相关研究基础上，针对有节奏运动提出了舒适度设计标准，根据动力学原理推导了振动加速度的计算公式，并对楼板振动计算的...     

地铁车辆段上盖建筑车致振动试验

为了研究地铁车辆段上盖建筑车致振动机理,对杭州某地铁车辆段试车线上盖建筑的振动进行了试验研究。基于环境激励分析了上盖建筑楼板的动力特性,研究了不同车速下地铁车辆段上盖建筑的车致振动特性和传播规律,结合中国环境振动评价标准对建筑物室内的振动舒适度进行了评价。结果表明:上盖建筑楼板一阶频率在28～46 Hz之间,阻尼比为0.3%～1%; 上盖建筑物的车致振动主要分布于0～140 Hz之间,10～25 Hz以内的低频振动表现为结构的整体振动,沿层高有放大的趋势,不同车速下楼板振动频率分布类似,都主要集中在楼板的自振频率附近; 随列车加载车速的降低,地铁上盖建筑中的整体振动强度呈下降趋势,部分楼板的最大Z振级及分频振级均出现“反弹”现象; 试车线列车以超过35 km·h^-1的车速运行时上盖建筑中楼板的实测最大Z振级超过了标准限值,为保证试车线列车功能同时提高上盖建筑的振动舒适度,有必要在已有轨道减振的基础上对上盖建筑物进一步采取减振隔振措施。     

四跨弹性支座连续梁振动简便计算方法

介绍了四跨等跨弹性支座连续梁振动简便计算方法,把梁上作用的集中质量和均布质量简化为一个统一的均布质量,将梁在统一的均布质量作用下的变形曲线视为振型,建立计算前两个振型的自振频率公式。按照该方法的思路,还可以推广建立五跨等多跨弹性支座连续梁振动计算公式。通过实际工程的应用,证明能满足控制工程振动的需要。     

楼板振动舒适度控制的标准研究

由于新技术、新材料等的发展和应用,现代楼板结构跨度越来越大、刚度越来越小,楼板振动舒适度问题目益突出,但目前国内尚无统一的楼板振动标准。本文在国内外大量舒适度实验研究的基础上,对不同活动状态和建筑使用类别,提出了振动加速度的限值规定,以满足人们对建筑使用舒适性的要求,为工程设计中的楼板振动舒适度设计提供参考。     

不等跨两跨连续弹性支座梁的振动简便计算方法

不等跨两跨连续弹性支座梁的振动计算问题,目前我国有关规范和文献尚缺乏这方面的内容。介绍了对这种梁振动的一种简便计算方法,该方法概念清楚,计算简便,易于有关人员掌握,通过多项实际工程应用表明,能很好地满足控制工程振动的需要,可供设计工程师和有关人员在工程设计和研究中参考应用。     

天津环渤海大饭店楼板结构振动舒适度设计

天津环渤海大饭店采用钢-混凝土组合楼板,刚度较小,针对其在人行激励下可能发生的舒适度问题,采用有限元分析法,对不同使用功能的楼板振动进行了计算分析,并提出了改善舒适度的建议。