大跨度樓蓋在人行荷載作用下的振動(dòng)響應(yīng)分析.pdf

1、本文以大跨度樓蓋為研究對象，首先分析了在人行荷載作用下普通實(shí)心四邊簡支樓蓋的振動(dòng)響應(yīng)問題，以結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，采用理論計(jì)算和數(shù)值模擬兩種方法對該問題進(jìn)行了分析。利用有限元軟件模擬了四邊固支預(yù)應(yīng)力大跨度樓蓋在人行荷載工況下的振動(dòng)響應(yīng)，并對其舒適度進(jìn)行評價(jià)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了步行荷載的形式，分析了影響人群荷載作用的各項(xiàng)人致參數(shù)，本文采用傅里葉級數(shù)形式表達(dá)的單步落足函數(shù)，根據(jù)本文所研究的問題對函數(shù)進(jìn)行了簡化，略去高階

2、量的影響，只取第一階諧波，同時(shí)在進(jìn)行人群行走工況分析時(shí)，考慮保守情況，即所有行人以同頻同步的行走方式作用在樓蓋上。⑵由于大跨度樓蓋的厚度遠(yuǎn)小于平面尺寸，因此本文以薄板振動(dòng)理論為理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的樓蓋設(shè)計(jì)規(guī)范中，人行荷載被當(dāng)做靜荷載施加在樓蓋上，與實(shí)際情況差距較大，而且理論分析中一般不考慮行人對樓蓋的影響。本文將二維人行橋人致振動(dòng)問題中的驅(qū)動(dòng)力概念引入三維的樓蓋振動(dòng)分析中，考慮到行人體系阻尼給樓蓋帶來的影響，得到了樓蓋的動(dòng)力平衡方程，對已有

3、的單人行走情況的連續(xù)化落足公式，以及人群作用下的固定多人行走公式進(jìn)行了一定的修改，得到了樓蓋的振動(dòng)響應(yīng)表達(dá)式。⑶利用ABAQUS有限元軟件，模擬了15m15m的大跨度樓蓋算例。在模擬單人行走時(shí)，考慮最不利加載方式，在樓蓋中心施加一階的傅里葉級數(shù)形式的人行荷載；在模擬人群荷載作用時(shí)，采用了60人固定加載方式，所施加的荷載與單人行走工況相同，得到了樓蓋的振動(dòng)特性及振動(dòng)響應(yīng)，包括各階固有頻率及相應(yīng)的振動(dòng)模態(tài)，樓蓋的豎向位移和加速度的時(shí)程曲線。