基于烦恼率的大跨度预应力楼盖舒适度评价.pdf

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1、浙江建筑，第32卷，第1期，2015年1月ZhejiangConstruction，Vo1．32，No．1，Jan．2015基于烦恼率的大跨度预应力楼盖舒适度评价AppraisementoftheVibrationServiceabilityforaLong-SpanPre-StressedFloorBasedonAnnoyanceRate魏杰，陈瑞生，昊剑国，胡明大WEIJie，CHENRuisheng，WUJianguo，HUMingda(1．浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州310014；2．浙江大学建筑工程学院，浙江杭州310058；3．浙江工业大学建筑规

2、划设计研究院有限公司，浙江杭州310014；4．温州东瓯建设集团有限公司，浙江温州325014)摘要：大跨度预应力站房楼盖在车辆荷载的作用下会产生舒适度问题。传统舒适度评价方法有诸多不确定性，然而烦恼率舒适度评价新方法很好地解决了这些不确定性。在此运用ANSYS有限元分析软件，应用时程分析法计算完整结构和简化大跨度预应力楼盖在车辆随机荷载下的振动特性，以基于信号检测理论的烦恼率指标评价其舒适度，分析了不同车辆荷载组合下预应力对舒适度的影响。关键词：烦恼率；大跨度；舒适度中图分类号：TU931文献标志码：A文章编号：1008—3707(2015)01—0019一O5

3、大跨度预应力钢筋混凝土楼盖在客运站等公定义，更加有效地判断和估计结构舒适度产生问共建筑中的应用日趋广泛，大跨度楼盖系统柔性题所带来的后果。大、阻尼小、基频低，在车辆荷载下易产生垂直振本文以某客运中心的一块大跨度预应力钢筋混动，超过一定限值就会引起人们的心理烦躁和不凝土楼盖为背景，根据路面不平整度理论并且结合安情绪。实际测量对结构施加了车辆随机荷载，运用ANSYS传统的舒适度评价方法大多采用频率计权均有限元分析软件对结构进行时程分析，以烦恼率作方根加速度(R．M．S)等指标评价结构的舒适度，为舒适度评价的依据，研究预应力对结构舒适度的但此法存在许多的不足，如标准的限

4、制指标的不影响。确定性，超过某一标准后产生的不良后果很难估1模型建立和舒适度评价计。烦恼率是在某种振动强度下，各种反应的人数占总统计人数的隶属比率。烦恼率模型是基于1．1整体模型的时程分析心理物理学集值统计方法⋯，并结合了心理物理某客运中心的站房结构分为3层，1层供小型学的信号检测理论所提出的新的舒适度评价方车辆停泊，2层供大型客运车辆停泊和上下旅客。法。它抛弃了传统舒适度评价中常用的诸如感觉整体有限元模型建模见图1，其中2层楼盖结构中舒服、感觉不适之类的形容词，转而使用在某种振的车辆缓行区为大跨度预应力钢筋混凝土结构，承动强度下，感觉不适的人数占总人数的比值来评

5、载力满足要求，但是由于作用荷载和跨度均较大，容价舒适度。这样做能更加直观地表现舒适度的易产生舒适度问题。收稿日期：2014—11—03基金项目：浙江省建设厅项目(10Z37)作者简介：魏杰(1989一)，男，浙江舟山人，硕士在读。20浙江建筑2015年第32卷z、之一速度；三、、Yo一加速度。求解该微分方程，获得关于行驶距离的车轮对路面动荷载为：Pd=lzl+c1zI=√[(．)+(c。)](A+A；)sin(2~rx／A+)=46．28sin(2．1+)图1整体有限元模型式中的表达式为：结构底层柱子与地面为刚接，出入口端部与地=0+arcc。s(kl／、)面也为

6、刚接。本文旨在研究大跨度预应力钢筋混凝=一0．0288土楼盖在车辆荷载下的整体舒适性，因此采用等效其中0=aretan(Al／A2)=一1．8236,Al=Q(300071，荷载法，将预应力钢筋效应等效转化为对截面中和A2=一0．002231。轴的弯矩和轴力，施加在梁端，并且考虑预应力的损上述推导是实测结合理论的成果，虽然有别于失，在计算时采用有预应力效应的完全法瞬态分析。随机荷载，但是能够满足本文要求。将上述正弦变化确定随机车辆荷载的方法有实测、路面不平整的车辆荷载(图2)通过宏命令加载到整体模型上。度和耦合法等。本文采用基于实测的路面不平整度当一辆车在中跨行驶

7、时，通过ANSYS的分析和后处推导m楼盖上作用的车辆荷载，运用该方法能在保理能够得到加速度时程曲线，见图3。模型中钢筋混柏证一定的精确度的基础上较为简单地模拟车辆随机凝土梁按图4所示布置。荷载。取用大型客运汽车满载时的荷载状况，客车满载质最为l9．3t，空载质量为l4．3t，每个轮子承担4．825t，以匀速从入口处驶向停车处，速度为5m／s。时程分析时将每个荷载步分为5个荷载子步，客车行驶分5种T况。采用四分之一车辆模型进行分析，车辆轴荷载分配系数=0．73，钢板弹簧型悬架的质量比=2．8，路面波长A=3in，路面振幅H=1⋯0．03m，=_A,qTU=10．47

8、s‘。，路