基于概率性人行荷载模型的楼板结构振动分析 被引量：9

1

作者 韩建平 王洪涛 刘云帅 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期81-87,共7页

为评估实际楼板结构在可能承受的人行荷载作用下的振动性能,运用动力测试和数值模拟相结合的方法对某实际楼板结构进行了动力特性及人行激励下的概率性响应分析。首先利用基于频响函数的冲击动力测试,识别了楼板结构实际的模态参数。然... 为评估实际楼板结构在可能承受的人行荷载作用下的振动性能,运用动力测试和数值模拟相结合的方法对某实际楼板结构进行了动力特性及人行激励下的概率性响应分析。首先利用基于频响函数的冲击动力测试,识别了楼板结构实际的模态参数。然后考虑各行人个体产生激励的差异性及随机的人行路径等因素,构建了不同随机步态参数组合的单人及人群多分量荷载模型;基于动力测试所得的模态特性,分别计算了在所构建的概率性荷载作用下的多模态响应;对得到的大量响应样本统计分析得到了单人及人群行走荷载下的响应分布以及某一振动水平发生的概率;结果表明人致振动响应服从近似的正态分布,行人随机性的步态参数中步频对响应的分布起控制作用,此外得到的响应分布特性可对实际楼板结构的人致振动进行概率性的评估。在人群荷载响应计算时,对测得的人活动加速度响应进行自由衰减响应分析得到不同加速度水平时结构基本模态特性的变化,结果表明频率随振动加速度幅值的变化相对较小,而阻尼的变化相对较明显。该文研究可为类似工程的人致振动概率性评估提供参考。 展开更多

关键词 楼板振动 舒适性 人行激励 冲击动力测试 步态参数 响应分布

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大跨度双层曲线斜拉桥人致振动试验研究 被引量：7

2

作者 温青 华旭刚 +2 位作者 陈政清 杨勇 康孝先 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期585-593,共9页

自英国伦敦千禧桥因大幅横向振动问题导致开通三日不得不关闭事件以来,人行桥的振动问题(尤其是大幅横向振动)受到了学术界与工程界的普遍关注。以一座主跨200m的人车分离双层桥面曲线斜拉桥为背景,采用理论分析和现场试验手段对大桥的... 自英国伦敦千禧桥因大幅横向振动问题导致开通三日不得不关闭事件以来,人行桥的振动问题(尤其是大幅横向振动)受到了学术界与工程界的普遍关注。以一座主跨200m的人车分离双层桥面曲线斜拉桥为背景,采用理论分析和现场试验手段对大桥的横向与竖向人致振动响应进行了理论分析与现场实测研究。人群行走动力试验表明,大桥在0.125人/m^2的人群密度下发生了大幅横向振动,0.2m/s^2可以作为引发横向动力失稳临界横向加速度值;桥面实测竖向动力响应远小于相同人群下的理论分析值。依据伦敦千禧桥试验数据建立的Dallard公式能够较好地预测横向动力失稳临界人数;简化单模态共振分析方法会显著高估竖向加速度响应,尤其是对于模态频率偏离步行力卓越频率的情况。 展开更多

关键词 人行桥 人致振动 动力试验 横向动力失稳

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预制带直肋底板混凝土叠合板振动舒适度研究 被引量：5

3

作者 刘界鹏 郑星 李江 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期41-46,共6页

为研究预制带直肋底板混凝土叠合板在人致荷载激励作用下的振动舒适度,对2块叠合板足尺模型(轴线跨度8 m)进行了人致荷载激励作用下的振动特性及人体感知试验研究,实测了叠合板在单人落足、单人行走2种激励作用下不同测点的加速度时程响... 为研究预制带直肋底板混凝土叠合板在人致荷载激励作用下的振动舒适度,对2块叠合板足尺模型(轴线跨度8 m)进行了人致荷载激励作用下的振动特性及人体感知试验研究,实测了叠合板在单人落足、单人行走2种激励作用下不同测点的加速度时程响应,记录了感受者在不同激励作用下的真实心理感受。分别将落足和行走激励下的加速度峰值、行走激励下的均方根加速度峰值及均值与ISO 2631-2中的相应限值进行对比,结果表明:叠合板试件竖向振动的基本频率为12.15 Hz;评价落足激励下叠合板的振动舒适度时,加速度峰值的反应系数阈值建议值为120;行走激励作用下2级心理感受对应的叠合板的均方根加速度峰值反应系数略大于ISO 2631-2中的相应限值,均方根加速度均值的反应系数小于ISO 2631-2中的相应限值。 展开更多

关键词 预制带直肋底板混凝土叠合板 人致激励 加速度 反应系数 振动舒适度

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南太湖奥体公园体育场屋盖观光走廊人行舒适度研究 被引量：5

4

作者 丁菲 赵阳 +2 位作者 杨学林 周平槐 林寅 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2012年第8期8-11,共4页

南太湖湿地奥体公园体育场屋盖钢结构与下部钢筋混凝土看台完全脱开,最大悬挑长度为45m,屋盖悬挑端设置观光走廊。以结构动力学理论为基础,通过数值模拟方法,对结构施加同步行走、随机行走、同步起立、单人跳跃等32种不同的人行激励,验... 南太湖湿地奥体公园体育场屋盖钢结构与下部钢筋混凝土看台完全脱开,最大悬挑长度为45m,屋盖悬挑端设置观光走廊。以结构动力学理论为基础,通过数值模拟方法,对结构施加同步行走、随机行走、同步起立、单人跳跃等32种不同的人行激励,验算人行激励下观光走廊的振动舒适性。重点研究了人行激励下的结构动力时程响应,计算出每种工况的峰值加速度,并与选取的舒适度评价标准限值对比,找出不满足舒适度标准的工况和相应的振动最大位置,为减振设计提供依据。结果表明通过调整结构刚度和结构振动控制均能实现较好的减振效果。 展开更多

关键词 大跨度结构 人行激励 振动舒适度 同步行走 随机行走 同步起立 单人跳跃 减振

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大跨度钢桁架屋盖下悬吊结构楼层舒适度研究 被引量：5

5

作者 卢雷 雷远德 +2 位作者 郁银泉 卜凡杰 武晓凤 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2016年第19期51-56,共6页

大跨度钢桁架屋盖的竖向自振频率一般较低,在其下悬吊部分楼层,将导致较大的人行激励反应,不能满足建筑舒适度的要求。从一个实际工程案例出发,研究了大跨度悬吊钢结构楼盖舒适度的三个问题:舒适度标准、人致荷载的定义、TMD解决方案。... 大跨度钢桁架屋盖的竖向自振频率一般较低,在其下悬吊部分楼层,将导致较大的人行激励反应,不能满足建筑舒适度的要求。从一个实际工程案例出发,研究了大跨度悬吊钢结构楼盖舒适度的三个问题:舒适度标准、人致荷载的定义、TMD解决方案。选取了ISO 2631-2舒适度标准和工程上简化的人致荷载定义,考虑多种荷载工况下结构采用TMD减振前后的加速度反应。分析结果表明,TMD方案能够使结构在人致荷载下的振动大幅度减小,并满足舒适度要求。同时通过竖向地震时程分析,表明TMD系统对竖向地震具有减震作用。 展开更多

关键词 大跨度钢结构屋盖 悬吊结构 人致荷载 振动控制 TMD

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李自健美术馆圆环结构楼盖人致振动舒适度研究 被引量：4

6

作者 舒兴平 田孟迪 +1 位作者 卢倍嵘 刘泽龙 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2018年第15期19-24,共6页

李自健美术馆圆环结构支承于3个相距50m的带斜撑钢结构筒体,最大悬挑长度为19m,最大跨度为45m。以结构动力学理论为基础,采用数值模拟方法对结构施加单人行走、多人同步行走、随机行走、同步起立、单人跳跃、多人跳跃等23种激励,验算其... 李自健美术馆圆环结构支承于3个相距50m的带斜撑钢结构筒体,最大悬挑长度为19m,最大跨度为45m。以结构动力学理论为基础,采用数值模拟方法对结构施加单人行走、多人同步行走、随机行走、同步起立、单人跳跃、多人跳跃等23种激励,验算其振动舒适度。主要研究人致激励下结构的动力时程响应,将各工况下结构的峰值加速度与美国钢结构设计协会（AISC）规定的限值对比。结果表明,结构人致振动舒适度满足要求。研究发现,在对此类复杂结构进行人致振动舒适度设计时,应选取结构敏感频率范围内的所有最不利振动区域进行分析,并根据建筑使用功能选取激励工况,充分考虑结构在使用周期内可能出现的所有激励形式,尤其是节律性激励,如跳跃和起立激励。 展开更多

关键词 振动舒适度 人致激励 峰值加速度 大跨楼盖

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长悬挑结构楼盖人致振动舒适度分析 被引量：2

7

作者 章少华 张锡治 +3 位作者 丁永君 闫翔宇 朱黎蓬 李星乾 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2022年第24期39-43,81,共6页

以天津某项目长悬挑结构楼盖为对象,通过建立其整体有限元分析模型,对长悬挑结构楼盖的自振特性以及在不同人行荷载激励下的振动响应进行了深入分析。分析结果表明,长悬挑结构楼盖的悬挑长度大,竖向刚度较小,前两阶竖向自振频率均小于3... 以天津某项目长悬挑结构楼盖为对象,通过建立其整体有限元分析模型,对长悬挑结构楼盖的自振特性以及在不同人行荷载激励下的振动响应进行了深入分析。分析结果表明,长悬挑结构楼盖的悬挑长度大,竖向刚度较小,前两阶竖向自振频率均小于3Hz;低频竖向振动处于人群荷载激励频率范围内,楼盖振动峰值加速度不满足规范限值要求,需要进行减振设计;布置调谐质量阻尼器后,长悬挑结构楼盖在人群荷载激励下的竖向加速度响应显著减小,减振率达到72.8%,减振后楼盖舒适度可以满足规范要求。 展开更多

关键词 长悬挑结构 振动舒适度 人致激励 时程分析 振动控制

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自变频TMD减振性能的数值模拟 被引量：2

8

作者 王梁坤 施卫星 +1 位作者 鲁正 王洪涛 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2018年第3期93-98,共6页

为改善被动调谐质量阻尼器(TMD)对频率调谐敏感的缺点,本文利用Hilbert-Huang变换识别主结构瞬时频率的技术,提出了一种自变频TMD。自变频TMD由可调节质量的箱体质量块、弹簧、阻尼器和伺服控制系统组成,能够实时调节自身质量,使调谐自... 为改善被动调谐质量阻尼器(TMD)对频率调谐敏感的缺点,本文利用Hilbert-Huang变换识别主结构瞬时频率的技术,提出了一种自变频TMD。自变频TMD由可调节质量的箱体质量块、弹簧、阻尼器和伺服控制系统组成,能够实时调节自身质量,使调谐自身频率与结构的瞬时响应频率一致。本文介绍了自变频TMD的一种具体构造形式和控制算法,并用数值模拟对比了在不同TMD控制下的模型结构,以及在不同频率的简谐激励和人行激励作用下的加速度响应,结果表明:自变频TMD在TMD频率偏离主结构频率以及激励频率偏离TMD控制频率时,均能实时调节自身频率,降低主结构的加速度响应。 展开更多

关键词 自变频TMD 瞬时频率识别 HILBERT-HUANG变换 简谐激励 人行激励

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人致振动载荷下楼盖结构的瞬态动力学分析 被引量：1

9

作者 付章建 岳祖润 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1184-1194,共11页

针对人致振动载荷作用下,楼盖结构出现的振动问题,本文依据有限元分析理论,采用瞬态动力学方法对实际楼盖结构开展了跳跃和屈伸激励下的实验测试和有限元数值分析,得到了傅里叶级数拟合的速度激励函数。将此函数应用于有限元数值分析,... 针对人致振动载荷作用下,楼盖结构出现的振动问题,本文依据有限元分析理论,采用瞬态动力学方法对实际楼盖结构开展了跳跃和屈伸激励下的实验测试和有限元数值分析,得到了傅里叶级数拟合的速度激励函数。将此函数应用于有限元数值分析,对比验证了跳跃和屈伸激励下实际楼盖的瞬态响应,分析了2种激励下的能量传递分布规律。研究表明:实际楼盖在2种激励形式下能量均以复合正弦波形式传播,跳跃激励时整体测点的速度响应表现为明显的拍振现象,而屈伸激励下的速度响应表现为随机响应,2种响应状态从振动形式上反映了2种激励对楼盖结构的作用效果,可以从振动响应角度,为人致振动造成的楼盖危险部位分析提供参考。 展开更多

关键词 人致振动 瞬态响应 傅里叶级数拟合 速度激励 有限元分析 拍振 随机响应 复合正弦波

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环形多跨连续钢结构人行栈桥振动舒适度分析 被引量：1

10

作者 刘博文 温凌燕 +1 位作者 康志宏 王安彬 《特种结构》 2020年第3期96-100,115,共6页

某环形多跨连续钢结构人行栈桥,桥面悬挑较大,竖向自振频率较低。为了验算其舒适度是否满足规范要求,本文采用动力弹性时程分析方法对人行栈桥竖向自振频率较低的两个区域及自振频率较高的一个区域施加行走荷载、天桥人群均布荷载以及... 某环形多跨连续钢结构人行栈桥,桥面悬挑较大,竖向自振频率较低。为了验算其舒适度是否满足规范要求,本文采用动力弹性时程分析方法对人行栈桥竖向自振频率较低的两个区域及自振频率较高的一个区域施加行走荷载、天桥人群均布荷载以及跑动冲击荷载等18种荷载工况进行计算。结果表明,栈桥的人致舒适度满足规范要求。通过分析发现,其加速度响应与结构竖向自振频率、荷载函数、加载位置、参考点密切相关,计算分析时应充分考虑各种工况,选取包络值进行设计。 展开更多

关键词 钢结构 人行栈桥 振动舒适度 人致激励 峰值加速度

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长沙国际会展中心精品酒店楼盖人致振动舒适度试验研究 被引量：1

11

作者 舒兴平 夏易 +1 位作者 田孟迪 唐振兴 《结构工程师》 北大核心 2019年第2期201-208,共8页

选取长沙国际会展中心配套精品酒店第三层会议室27.3 m×15.6 m装配式钢结构集成楼盖建立足尺模型进行人致振动舒适度试验,获得该楼盖在单人行走、5人行走和10人行走等8种激励工况下的加速度响应,测试结果表明该集成楼盖人致振动舒... 选取长沙国际会展中心配套精品酒店第三层会议室27.3 m×15.6 m装配式钢结构集成楼盖建立足尺模型进行人致振动舒适度试验,获得该楼盖在单人行走、5人行走和10人行走等8种激励工况下的加速度响应,测试结果表明该集成楼盖人致振动舒适度满足要求。采用行走路线法对上述行走激励工况进行有限元模拟,将计算值与实测值对比,数据吻合较好。研究发现,当沿楼盖X向行走时,楼盖加速度响应较大于沿Y向行走;各主板间采用的灌缝处理削弱了楼盖的整体刚度;对人流进行分流可以有效的降低楼盖人致振动响应。 展开更多

关键词 楼盖竖向振动 人致激励 装配式钢结构 舒适度评价

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TMD减振系统在楼盖结构中的应用 被引量：10

12

作者 严俊 王洪涛 施卫星 《结构工程师》 北大核心 2015年第6期91-97,共7页

简要介绍了TMD减振系统的减震机理及在实际楼盖结构中的应用。楼盖结构在超过一定跨度以后,当第一阶频率接近人行走的频率时,容易产生共振,引起过大的振动容易使行人产生对于振动的不舒适感,因此需要采取有效的振动措施来控制较轻柔楼... 简要介绍了TMD减振系统的减震机理及在实际楼盖结构中的应用。楼盖结构在超过一定跨度以后,当第一阶频率接近人行走的频率时,容易产生共振,引起过大的振动容易使行人产生对于振动的不舒适感,因此需要采取有效的振动措施来控制较轻柔楼盖系统的振动强度。以某实际工程为研究对象,通过设置TMD减振系统,并对比分析楼盖结构在不同工况人行荷载作用下安装TMD系统前后的振动响应,验证了TMD减振系统应用在楼盖结构上有良好的减振效果,加设TMD减振系统后能满足人对于振动舒适度的要求。楼盖结构TMD减振系统的应用可为类似工程的减振设计提供参考。 展开更多

关键词 TMD减振 组合楼盖结构 人行荷载 舒适度

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踮脚和跳跃荷载下全装配式RC楼盖振动特性试验研究 被引量：5

13

作者 庞瑞 王文康 +1 位作者 张天鹏 徐科 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期209-218,256,共11页

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)在人致激励下的动力特性和振动响应,进行了6个足尺DCPCD试件和1个现浇对比试件的锤击法试验和在踮脚、单人跳跃荷载下的人致激励试验,研究了板缝和连接件布置对DCPCD振动特性的影响。结果表明:DCPC... 为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)在人致激励下的动力特性和振动响应,进行了6个足尺DCPCD试件和1个现浇对比试件的锤击法试验和在踮脚、单人跳跃荷载下的人致激励试验,研究了板缝和连接件布置对DCPCD振动特性的影响。结果表明:DCPCD与现浇楼盖的低阶振型基本相同,但自振频率略低;DCPCD与现浇楼盖有相同的振动传递机制;相同激励下DCPCD的振动响应略大于现浇楼盖,现浇楼盖的加速度峰值出现在跨中的边缘,DCPCD的加速度峰值出现在近跨中板缝的边缘;DCPCD的自振频率随连接件的增加而提高,随板缝的增加降低,连接件对频率的影响大于板缝的影响;提出了两对边简支条件下DCPCD横板向竖向自振频率与加速度计算方法,并以试验验证了所提方法的准确性。 展开更多

关键词 全装配式RC楼盖 分布式板缝连接节点 振动特性 人致激励试验 竖向振动加速度

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巨型钢框架悬挂结构体系组合楼板振动性能试验及舒适度分析 被引量：2

14

作者 张坤 王静峰 +3 位作者 张贝贝 黄巍 浦玉学 赵春风 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2022年第5期90-97,共8页

目前国内外尚缺乏巨型钢框架悬挂结构体系的组合楼板振动试验与舒适度评价方法。为了揭示人致荷载激励下巨型钢框架悬挂结构体系组合楼板的振动特性及舒适度,依托中科院量子科研楼,开展了现场振动实测与分析。通过动力特性试验获悉楼板... 目前国内外尚缺乏巨型钢框架悬挂结构体系的组合楼板振动试验与舒适度评价方法。为了揭示人致荷载激励下巨型钢框架悬挂结构体系组合楼板的振动特性及舒适度,依托中科院量子科研楼,开展了现场振动实测与分析。通过动力特性试验获悉楼板的频率分布,对楼板施加人致荷载激励和节律跳跃激励,着重分析了步频、人行数量、行走路线等主要因素对新型悬挂结构体系楼板振动舒适度的影响规律。试验结果表明:随着步频增大和行走人数的增加,楼板的峰值加速度逐渐增大;沿楼板宽度方向行走会引起明显振动响应;节律跳跃激励对楼板舒适度影响较大,使用时应避免过多的跳跃激励。结合国内外规范,对此楼板振动舒适度进行了评价与分析。研究建议,可采用主振频率和振动强度来评价该新型结构的楼板振动舒适度,即主振频率不小于3 Hz,振动强度不大于0.015 m/s^(2)。 展开更多

关键词 巨型钢框架悬挂结构体系 人致荷载激励 主振频率 振动强度 舒适度

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人行悬索桥人致振动分析与实测研究 被引量：2

15

作者 刘枫 秦格 +3 位作者 马明 张强 宋涛 张高明 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期72-82,共11页

人行悬索桥结构自振频率低、整体刚度和阻尼小,人致振动问题需要特别关注。以某景区人行悬索桥为研究对象,采用现场实测与有限元模拟相结合的方式,研究人行悬索桥人致振动响应的规律。考虑不同人群激励方式对人致振动的关键影响因素进... 人行悬索桥结构自振频率低、整体刚度和阻尼小,人致振动问题需要特别关注。以某景区人行悬索桥为研究对象,采用现场实测与有限元模拟相结合的方式,研究人行悬索桥人致振动响应的规律。考虑不同人群激励方式对人致振动的关键影响因素进行参数分析,包括人群附加质量、激励频率、激励分布和阻尼比,得到了各参数对人致振动的影响。结果表明:人行悬索桥加速度响应与激励人数呈正相关,在相同测试人数下,行走激励的加速度响应随行走频率的增加而增大;人群附加质量对人行悬索桥振动的影响不可忽略,宜根据桥梁的设计承载人数构造振动激励及确定桥面人群附加质量;人行悬索桥频率较低,直接按照步频构造人行激励更为恰当;为获得更不利的人致振动响应,当激励频率与结构某对称竖向振型频率接近时,人群行走激励取为全桥同向分布,当激励频率与结构某反对称竖向振型频率接近时,人群行走激励则按悬索桥的最低阶反对称竖向振型分布。对于一般的人行悬索桥,人致振动分析时阻尼比建议取为0.20%~0.40%。 展开更多

关键词 人行悬索桥 人致振动测试 人致振动模拟 激励频率 激励分布 阻尼比

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