基于舒适度的压型钢板不炷土楼盖板厚取值研究

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1、基于舒适度的压型钢板不炷土楼盖板厚取值研宄摘要：采用有限元软件ANSYS对大跨度压型钢板混凝土组合楼盖模型进行数值分析，研宄楼板厚度与固有频率、峰值加速度之间的关系，并给出了满足舒适度要求的板厚建议公式。结果表明：现有规范对于人行荷载的简化忽略了人板耦合等不利因素，使得峰值加速度计算结果偏小，人行激励模型应当考虑多阶简谐激励、作用位置变化以及人与楼盖相互作用；随着板厚的增加，刚度和质量对于楼盖体系固有频率的影响有一个临界点使固有频率取最小值，一味增加次梁数目到后期往往事倍功半；通过改变结构体系的布置来满足舒适度要求往往比改变板厚更为高效、经济

2、；由于单人行走过程中楼板峰值加速度持续时间短，以均方根加速度作为评价指标更加合适。关键词：组合楼盖；固有频率；峰值加速度；次梁间距；板厚中图分类号：TU357.2文献标志码：AAbstract：Numericalanalysisonlargespanprofiledsteelsheetingconcretecompositefloorwascarriedtostudytherelationshipofslabthickness,naturalfrequencyandpeakaccelerationbyfiniteelementsoftware

3、ANSYS，andthesuggestedformulaofslabthicknessmeetingtherequirementofserviceabilitywasgiven.Theresultshowsthatthepeakaccelerationcalculatedvaluesaccordingtothecurrentcodeareunderestimated,becausetheunfavorablefactorsofpersonslabcouplingareignoredduetothesimplificationofpedestr

4、ianload.Thus，themultiorderharmonicexcitationeffectandthechangeofpedestrianposition，aswellastheinteractionbetweenhumanandfloorshouldbetakenintoconsiderationinthehumaninducedmodel.Astheslabthicknessrises，thereisacriticalvalueforgettingtheminimumfrequencytobalancetheeffectofst

5、iffnessandmass.Increasingthenumberofsecondarybeamsonblindfaithmaynotleadtoabetterresulttosolvetheproblemofserviceability,andchangingthelayoutmaybemoreefficientandeconomicthanchangingslabthickness.Asthedurationtimeofpeakaccelerationofslabistooshortduringsinglewalking，takingw

6、eightedrootmeansquareaccelerationasevaluatingindicatormaybemoresuitable.Keywords：compositefloor；naturalfrequency；peakacceleration；beamspacing；slabthickness0引言压型钢板组合楼板将混凝土布置在受压区，将钢板布置在受拉区，充分发挥了混凝土抗压和钢板抗拉的材料特性，同时利用压型钢板的抗弯刚度作为施工模板，加快施工进度，应用十分广泛。因为材料性能的充分利用，大跨楼盖变得更轻、更柔，阻尼也变得更小，

7、第1阶固有频率与人行荷载的步频范围也变得更为相近［1］，因此在人行荷载下更易发生共振，进而引起舒适度问题。舒适度问题与承载力要求已成为大跨度组合楼板设计的控制因素［2］。设计者一般可以通过改变次梁数目、板厚等措施来达到规范的要求。因此，次梁布置、板厚等对自振频率、峰值加速度的影响规律对于初步设计阶段的结构布置和尺寸选择就显得非常重要。本文在考虑人板耦合的情况下利用ANSYS数值模拟的结果探讨板厚对固有频率、峰值加速度的影响，并提出根据次梁间距进行板厚取值的建议。1分析模型1.1理论模型在分析舒适度问题时需要考虑固有频率和加速度这些分析建立在动

8、力学方程［3］之上，即由动力学方程式(1)计算出固有频率、固有周期，反映的是组合楼板自身的固有特性；引入边界条件后，可利用有限元法求解式(2)得出峰值加速度。式(2