大跨度楼盖竖向振动舒适度.pdf

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1、midasGen大跨度屋盖竖向振动舒适度分析北京迈达斯技术有限公司市场部侯晓武内容舒适度分析介绍midasGen做舒适度分析的步骤内容舒适度分析介绍midasGen做舒适度分析的步骤舒适度问题三要素振源•激励荷载传播舒适度•楼盖途径接收•居住者者振源-人行荷载模拟单足落步荷载A：脚后跟刚接触地面；A~B：脚对地面作用力增大到第一个峰值；B~C：另一条腿摆动后荷载减小；C~D：脚蹬地后荷载继续增加；D~E：人脚逐渐离地后荷载减小；•单足落步荷载与人的体重和步频有关；•步频范围：1.6~2.4Hz;振源-人行荷载模拟单人行走荷载对单足落步曲线进行周期性叠加并考虑一定的重叠时间；

2、傅里叶级数模型：nFP1icos(2ifstepti)i1P：人的重量；α:荷载动力系数；ii，t,Ф:谐波数,时间，相位角；f:步频；step振源-人行荷载模拟多人行走荷载由单个行人产生的行人激励乘以一个系数来表示。F(t)mf(t)ppmNF(t)p：人群荷载；f(t)p:单人步行荷载；m:人群效应系数；N:人群总人数；传播路径-楼盖的动力特性自振频率刚性墙柱支撑梁式楼盖：gf0.18nj∆j-有效重力荷载作用下楼盖梁跨中变形。框架梁柔性支承梁式楼盖结构：gf0.18n∆g-有效重力荷载作用下框架梁跨中变形。jg假定楼板边界条件

3、后，由程序进行特征值分析得到。接收者-舒适度评价标准•大跨度竖向振动舒适度规范标准分类序号标准类别1加拿大标准协会加速度峰值限值2国际标准化组织加速度峰值限值3美国钢结构协会加速度，频率，有节奏激励4英国混凝土协会混凝土楼盖标准；加速度反应系数限制；5高层民用建筑钢结构技术规程钢-混凝土组合楼盖标准；频率限值标准；6城市人行天桥与人行地道技术规振动频率限值范7高层建筑混凝土结构技术规程频率限值，加速度峰值限值；接收者-舒适度评价标准•振幅一般以第一振型对应的最大振幅来评价的。•自振频率自振频率是楼板的固有特性；人的活动频率一般为1~3Hz;高钢规:组合楼板的自振频率≥15Hz;欧洲：楼

4、板的自振频率≥15Hz;加拿大：楼板的自振频率>5Hz;•加速度响应峰值接收者-舒适度评价标准•加速度响应峰值近似计算方法：人员活动环境人员行走作用力p结构阻尼比β0（kN）住宅，办公楼，教堂0.30.02~0.05商场0.30.02室内人行天桥0.420.01~0.02室外人行天桥0.420.01竖向振动加速度宜采用时程分析方法计算。（高规附录A.0.1）接收者-舒适度评价标准•高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）3.7.7楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz;楼盖结构竖向振动加速度限值•高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ99-98）组合板的自振频率ｆ不得小于15Ｈz

5、。1fω—永久荷载产生的挠度（cm）。0.178内容舒适度分析介绍midasGen做舒适度分析的步骤Gen中的步行荷载•单步行走荷载（Baumann）；•连续行走荷载(国际桥梁及结构工程协会IABSE)；3F（Pt）G[1isin(2ifsti)]i1α1=0.4+0.25（fs-2）;α2=α3=0.1；Ф1=0；Ф2=Ф3=π/2•不连续行走荷载；•跑动荷载；Gen中分析步骤定义时程荷载工况定义时程荷载函数定义节点动力荷载进行时程分析并查看结果Gen中分析步骤•定义时程荷载工况分析类型：线性：弹性时程分析非线性：弹塑性时程分析；分析方法：振型叠加

6、法：需先进行特征值分析；直接积分法：Newmark(等加速度/线性加速度)Gen中分析步骤•定义时程荷载工况初始荷载：ST：静力荷载工况；CS：施工阶段分析结果；TH：其它时程分析工况；阻尼：振型阻尼；瑞利阻尼；应变能因子；Gen中分析步骤•定义时程荷载函数行走1步：可用于设定行走路径后，找到该路径上相应节点，利用程序的接续功能施加。连续行走：可先找到楼板中位移最大节点施加。Gen中分析步骤•定义节点动力荷载指定函数名称指定荷载方向指定到达时间若选择步行一步，则可手动计算到达该点的时间后输入。步行速率：0.85~1.1m/s;步距：60~75cm;设定系数分析并查看结果

7、•结果->时程分析结果->位移/速度/加速度分析并查看结果•结果->时程分析结果->时程分析图形使用性能评价图表（1991）(日本规范)使用性能评价图表（2004）(日本规范)使用性能评价图表（倍频带）参考文献•操礼林等，人群荷载下大型火车站房大跨楼盖振动舒适度控制研究。•折雄雄等，大跨度楼盖振动舒适度研究综述。•吕佐超等，北京银泰中心楼盖体系舒适度设计。•潘宠平等，武昌火车站大跨度楼面竖向振动舒适度测试分析。•徐培福主编，复杂高层建筑结构设计