大跨度梁板結(jié)構(gòu)人致振動(dòng)舒適度研究.pdf

1、近年來(lái)大跨度梁板結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速,振動(dòng)舒適度問(wèn)題得到了越來(lái)越多的關(guān)注。目前對(duì)人行荷載的研究還不夠充分,人致振動(dòng)計(jì)算方法過(guò)于簡(jiǎn)化,舒適度評(píng)價(jià)采用簡(jiǎn)單的二分法,不利于設(shè)計(jì)者對(duì)結(jié)構(gòu)舒適度的全面理解和準(zhǔn)確評(píng)估。本文分別對(duì)人行荷載涉及的重要參數(shù)、人行荷載作用下大跨度梁板結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)計(jì)算方法和舒適度評(píng)價(jià)方法展開研究。
　　首先,本文使用測(cè)力板測(cè)量了人行荷載,通過(guò)頻譜分析得到了人行荷載的動(dòng)載因子及相位角等參數(shù),給出了動(dòng)載因子隨步頻的變化關(guān)系和各

2、階相位角的均值,提出了考慮步行荷載雙峰值特點(diǎn)的步行荷載模型,同時(shí)給出了考慮前六階諧波的跑步荷載模型。通過(guò)多個(gè)地點(diǎn)的步頻和步長(zhǎng)統(tǒng)計(jì),為模擬隨機(jī)步行荷載和準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)響應(yīng)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　其次,研究了現(xiàn)行的各種梁板結(jié)構(gòu)人致振動(dòng)計(jì)算方法。給出了用振型質(zhì)量替代AISC11方法中有效質(zhì)量的計(jì)算公式,為驗(yàn)算結(jié)構(gòu)舒適度提供了簡(jiǎn)便方法。通過(guò)對(duì)移動(dòng)荷載作用下簡(jiǎn)支梁振動(dòng)響應(yīng)的研究,發(fā)現(xiàn)共振折減系數(shù)用于發(fā)生共振反應(yīng)的諧波是有效的,但用于其他各階諧波

3、則低估了結(jié)構(gòu)的反應(yīng),為此給出了CCIP-016和SCIP354方法中共振折減系數(shù)的使用條件。采用CCIP-016方法對(duì)一個(gè)帶懸挑的大跨度樓板結(jié)構(gòu)的舒適度影響因素進(jìn)行了研究,結(jié)果表明減小懸挑長(zhǎng)度和增加阻尼對(duì)于減小樓板振動(dòng)最有效。
　　再次,目前的計(jì)算方法中普遍采用共振折減系數(shù)來(lái)近似考慮人行荷載的移動(dòng)性,這種做法不能準(zhǔn)確模擬人行荷載的移動(dòng)加載過(guò)程。本文采用ANSYS命令流建模,實(shí)現(xiàn)了人行荷載的移動(dòng)加載過(guò)程,并通過(guò)在MATLAB中調(diào)用A

4、NSYS的方法,通過(guò)大量時(shí)程分析得到梁板結(jié)構(gòu)最大均方根加速度反應(yīng)的累積概率分布,通過(guò)分布擬合得到分布參數(shù),由此可以得出某一加速度值的超越概率,能夠較全面地了解結(jié)構(gòu)的人致振動(dòng)特性。
　　為了合理地評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的舒適度,引入煩惱率進(jìn)行評(píng)價(jià),給出了煩惱率擬合曲線分布參數(shù)的確定方法,提高了煩惱率曲線的擬合精度,并改進(jìn)了設(shè)計(jì)系數(shù)的表達(dá)式?；陔S機(jī)步行荷載和煩惱率的舒適度評(píng)價(jià)方法是建立在概率基礎(chǔ)上的方法,比現(xiàn)行規(guī)范方法采用單一的加速度值進(jìn)行舒適度