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.     

大跨钢结构连廊楼面舒适度影响因素分析

文中以实际工程为例,采用有限元软件SAP2000进行大跨钢结构连廊楼面舒适度研究,通过对比计算结果中第一阶自振频率、横向及竖向峰值加速度,分析了桁架高度、桁架杆件截面类型、楼面板类型、支座方式四个因素对楼面舒适度的影响,并得出相关结论,旨在为类似大跨钢结构连廊的设计提供参考。     

某大跨楼盖结构竖向振动舒适度分析

本文以某大跨钢桁架楼盖结构为例,运用Midas Gen软件并结合相关标准进行楼盖竖向振动舒适度分析,采用空间结构模型,结合楼盖的振动特性,在不同区域按不同方式施加不同频率的人行荷载激励,获得了楼盖结构振动响应的峰值加速度.     

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。     

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。     

高层工业厂房人行荷载下振动舒适度研究

工业厂房由于人员行走、设备振动等原因,通常采用低层形式。但对于高速建设的中国城市而言,提高产业用地的立体空间利用率已经成为了共识,越来越多的高层工业厂房拔地而起,“摩天工厂”应运而生。而对于高层工业厂房,振动舒适度的研究就显得更为重要。以实际正在施工的高层工业厂房为背景,采用理论分析、现场实测及有限元模拟三种方法,分析高层工业厂房在人行荷载下的楼板振动峰值加速度,通过理论分析、现场实测结果与有限元模拟结果对照,验证有限元模型的准确性;根据现场实测结果并结合有限元模拟结果,分析振动响应在同层楼板及不同层楼板之间的传递规律。     

有节奏运动荷载作用下大跨度钢筋混凝土楼盖竖向振动舒适度分析

以某学校风雨操场屋顶为研究对象,采用MIDAS/Gen软件进行动力时程分析,研究大跨度钢筋混凝土楼盖在有节奏运动荷载作用下的动力响应特性,分析结构阻尼比、梁高、板厚、附加荷载、荷载分布形式和荷载类型等因素对大跨度钢筋混凝土楼盖结构振动响应的影响。结果表明,增大阻尼比、梁高、板厚和附加荷载,可以减小大跨度钢筋混凝土楼盖的振动响应。     

大跨度钢筋混凝土楼盖竖向振动舒适度实例分析

大跨度钢筋混凝土楼盖多用于公共建筑中,一般具有隔墙少、刚度小、阻尼小及柔性大等特点。当在其上进行有节奏运动时,容易引发楼盖的竖向振动舒适度问题,造成人员不适。利用国内新近研究成果,采用动力时程的分析方法对两个实际工程中不同使用功能的大跨度钢筋混凝土楼盖舒适度问题进行了详细的分析,结果表明楼盖体系具有适宜的舒适度。分析结果可为大跨度楼盖舒适度的时程分析方法提供案例参考。     

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。     

基于加速度响应的体育馆大跨度楼盖竖向振动有限元分析

结合某实际工程,设计11种楼盖方案,并通过5种不同荷载工况下的人致跳跃荷载所致楼盖竖向振动有限元模拟分析研究,得到有关人致荷载下大跨度楼盖结构竖向振动的主要结论:类共振、二分频类共振有可能成为体育馆大跨度楼盖竖向振动舒适度评价中的控制工况;增大楼盖自振频率可避免发生二分频类共振,但调整后应防止三分频类共振或者其他高频非类共振工况成为控制工况;采用峰值加速度对类共振工况下的舒适度评价较为适用,而非类共振工况下则应同时考虑峰值加速度及其持续时间的综合评价方法;增加梁高及增设平梁底板能有效控制大跨度楼盖结构在人致荷载作用下的竖向振动,在增设平梁底板的情况下增大底板厚度的效果更为明显,而增加楼板板厚则效果不明显。     

大连国际会议中心楼盖振动测试与分析

大连国际会议中心15.30m标高平台周圈均为大悬挑结构形式,各会议厅也主要采用大跨度钢楼盖,对人行激励可能会非常敏感。而该建筑功能对舒适度的要求较高,所以需重视人行激励下的楼盖振动问题。本工程中较多地采用悬挑与大跨度的结构形式,所以楼盖的竖向振动就成为比较重要的问题。对结构自振特性做了初算,并进行了现场测试,根据现场测试结果调校模型,将加速度分析结果与实测结果进行比对。列出了各分区的自振特性,根据各分区的功能情况进行加速度分析,并将达沃斯会议厅随机振动分析的加速度情况和国际标准组织ISO的方法进行了比较。     

大跨楼盖结构减振设计与分析

针对大型火车站房的大跨楼盖的振动舒适度问题,围绕基于人体舒适度的大跨楼盖减振设计理论和方法,首先介绍了新研制的可调节刚度调谐质量阻尼器（tuned mass dampers,简称TMD）;随后,系统研究了各种可能引起动力效应的人体活动,建立了起立、步行等人致动力荷载的模拟方法,进而给出基于有限元模型的大跨楼盖人致振动分析方法;在分析大跨楼盖多重调谐质量阻尼器（multiple tuned mass dampers,简称MTMD）减振机理的基础上,借鉴已有的MTMD研究成果,提出了考虑人体舒适度的大跨楼盖MTMD减振设计方法;据此对数个大型结构开展了MTMD减振设计、分析与现场实测研究。理论和实测结果表明,利用本文方法设计的MTMD系统可以有效地控制大跨楼盖的竖向振动。本文的可工作为类似的大跨楼盖的振动舒适度的分析和控制系统的设计提供参考和借鉴。图18表10参13     

大跨度楼面人群荷载作用响应分析

以某大跨度钢-混凝土组合楼板模型为对象,采用ANSYS程序进行动力时程分析,研究人群荷载作用下,荷载布置方式、结构阻尼比、楼板边界条件、楼板长宽比和人群步行方式等因素对大跨度楼面结构振动响应的影响,分析大跨度楼板的人群动力响应特性。研究结果表明：不利布载形式为中间板带附近布置人群荷载;楼板长宽比越大则楼面结构响应峰值越小;连续步行荷载作用的楼板振动响应大于原地踏步荷载的响应;楼板边界约束越强振动响应越小;增大阻尼比能显著减小人致振动。     

财富中心悬吊楼盖结构舒适度设计及检测

大跨度空间结构楼盖的人行舒适度问题是结构设计中不可忽视的重要因素。在对结构舒适度使用性能的评价方法和评价标准总结归纳的基础上,提出了通过分析楼盖结构的振动特性,如最小自振频率、振动峰值加速度等,来控制楼盖结构的刚度,作为结构舒适度设计依据的方法。设计方法成功应用于财富中心的大跨度悬吊楼盖结构设计,并结合回廊第1阶的自振频率及模态的工程实测结果,验证了分析方法的可靠性。     

西安北站高架层楼盖舒适度分析与减振设计

针对西安北站高架层大跨楼盖的振动舒适度问题,建立了整体有限元模型,采用Ritz向量法对结构进行了模态分析,对其振动特性进行了研究。以IABSE建议的单人步行激励为基础,考虑行人起步相位角随机分布,提出了楼盖随机人群荷载模拟方法,对该大跨楼盖进行了人行荷载模拟,并通过多点输入和时程分析法对该楼盖进行了振动舒适度分析。据此分析结果对楼盖进行了MTMD减振设计与分析。结果表明,利用该方法设计MTMD减振系统可以有效地控制大跨楼盖的竖向振动,最大减振率达到89.2%,各工况下平均减振率可达44%。     

木楼盖环境激励与冲击激励下振动测试与舒适度分析

为了满足人们对木结构建筑舒适度的客观要求,采用环境激励法和冲击激励法,对一栋设置6个测点的二层轻型木结构居民楼的楼盖结构,开展了环境激励下楼盖结构的基频测试,冲击激励下的球类激励和人行激励动态振动测试,并对以上测试所得的基频、加速度峰值、速度峰值和有效值等结果进行了舒适度分析。研究表明,本楼盖结构在环境激励和冲击激励方式下实测基频均高于4.5Hz,可满足舒适度要求;冲击激励方式下实测加速度峰值最大值为407.2mm/s²,人体处于明显感觉到与感觉不舒服之间;速度峰值最大值为5.606m/s,满足舒适度标准要求;加速度有效值的最大值小于0.45m/s²,满足建筑舒适度要求。综合评价本楼盖结构满足舒适度要求。     

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。     

武汉火车站复杂大型钢结构体系研究

新建的武汉火车站是特大型火车站,它将大跨结构、多层钢结构、桥梁结构融为一体。结合建筑特点对屋面与楼面结构体系进行了选择,并对主要结构的受力特点进行了分析。在屋面结构中,采用拱与网壳杂交的"拱-壳"组合体系,而拱与网壳采用V形撑进行连接。楼面结构与屋面结构的间接结合,降低了主要构件的受力。工程采用的结构体系对于其他大型公建,特别是大型高架车站具有很好的借鉴意义。