跳躍荷載作用下的大跨樓蓋振動響應與控制研究.pdf

1、由于輕質高強材料和大跨結構在車站、體育場看臺和健身房等公共建筑的應用，樓蓋體系的豎向自振頻率越來越低，質量和阻尼也越來越小，有節(jié)奏運動引起的樓板振動舒適度問題日益突出，因此開展結構在有節(jié)奏運動下的振動響應分析具有十分重要的意義。
　　本文基于國內外已有的研究成果，進行了單人跳躍荷載的試驗研究，進一步確定了人群跳躍荷載模型，同時考察了人與結構相互作用對人致激勵的影響，并以蘇州工業(yè)園區(qū)體育場為工程背景，通過建立其分析模型，對大跨樓蓋結

2、構進行人群荷載作用下振動響應控制分析。主要研究工作和成果如下:
　　1.進行了單人跳躍荷載的試驗研究。對試驗對象進行了六組固定頻率的跳躍試驗，共采集34230組數據，將得到的數據進行分析計算，對控制參數統(tǒng)計其分布規(guī)律和變化范圍，并討論了各個參數之間的聯系，提出了分頻段式的跳躍荷載模型，即當跳躍頻率分別處于低頻、中頻和高頻時，荷載模型分別采用半正弦模型（sin模型）、半正弦與半正弦平方模型之和的一半（sin+sin2模型）和半正弦平

3、方模型（sin2模型）;并以單人跳躍荷載模型為基礎，考慮控制參數的隨機性，對隨機人群荷載進行研究，擬合了人群跳躍荷載曲線。
　　2.進行了人體在原地跳躍狀態(tài)下的單自由度簡化模型參數識別試驗。通過測試者在試驗樓板上進行固定頻率的跳躍運動，測得樓板在單人跳躍作用下的動力特性，基于人體-結構兩自由度動力模型，對運動人體簡化模型進行參數分析，得到單人跳躍時人體單自由度模型的頻率均值為5.098Hz，阻尼比為22.94％。
　　3.考

4、察了人與結構相互作用對人致激勵的影響。測試者在試驗樓板上進行單人跳躍荷載試驗，共得到9783組有效數據，將測得的數據進行參數分析，得到動力放大系數、跳躍頻率和接觸率等控制參數的分布規(guī)律，并與剛性地面的結果進行對比，得出剛性地面上的跳躍力峰值高于試驗樓板上的跳躍力峰值10％左右;同時通過對試驗樓板進行有限元建模與分析，驗證了試驗結果的正確性。
　　4.對大跨樓蓋進行了人群荷載作用下的振動響應控制分析。對蘇州工業(yè)園區(qū)體育場建立有限元模