大跨度梁板結構人致振動舒適度研究.pdf

1、近年來大跨度梁板結構發(fā)展迅速,振動舒適度問題得到了越來越多的關注。目前對人行荷載的研究還不夠充分,人致振動計算方法過于簡化,舒適度評價采用簡單的二分法,不利于設計者對結構舒適度的全面理解和準確評估。本文分別對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構的加速度反應計算方法和舒適度評價方法展開研究。
　　首先,本文使用測力板測量了人行荷載,通過頻譜分析得到了人行荷載的動載因子及相位角等參數(shù),給出了動載因子隨步頻的變化關系和各

2、階相位角的均值,提出了考慮步行荷載雙峰值特點的步行荷載模型,同時給出了考慮前六階諧波的跑步荷載模型。通過多個地點的步頻和步長統(tǒng)計,為模擬隨機步行荷載和準確計算結構響應提供了基礎數(shù)據(jù)。
　　其次,研究了現(xiàn)行的各種梁板結構人致振動計算方法。給出了用振型質(zhì)量替代AISC11方法中有效質(zhì)量的計算公式,為驗算結構舒適度提供了簡便方法。通過對移動荷載作用下簡支梁振動響應的研究,發(fā)現(xiàn)共振折減系數(shù)用于發(fā)生共振反應的諧波是有效的,但用于其他各階諧波

3、則低估了結構的反應,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方法對一個帶懸挑的大跨度樓板結構的舒適度影響因素進行了研究,結果表明減小懸挑長度和增加阻尼對于減小樓板振動最有效。
　　再次,目前的計算方法中普遍采用共振折減系數(shù)來近似考慮人行荷載的移動性,這種做法不能準確模擬人行荷載的移動加載過程。本文采用ANSYS命令流建模,實現(xiàn)了人行荷載的移動加載過程,并通過在MATLAB中調(diào)用A

4、NSYS的方法,通過大量時程分析得到梁板結構最大均方根加速度反應的累積概率分布,通過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構的人致振動特性。
　　為了合理地評價結構的舒適度,引入煩惱率進行評價,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,并改進了設計系數(shù)的表達式?；陔S機步行荷載和煩惱率的舒適度評價方法是建立在概率基礎上的方法,比現(xiàn)行規(guī)范方法采用單一的加速度值進行舒適度