體育館大跨度預(yù)應(yīng)力次梁樓蓋豎向振動(dòng)舒適度模擬分析優(yōu)化.pdf

1、本文以重慶市銅梁縣新城核心區(qū)小學(xué)建設(shè)項(xiàng)目3＃樓（體育館）2層風(fēng)雨操場(chǎng)的大跨度預(yù)應(yīng)力次梁樓蓋為工程背景，針對(duì)類似大跨樓蓋的豎向振動(dòng)舒適度問(wèn)題，利用有限元軟件ANSYS精確建立該大跨度預(yù)應(yīng)力次梁樓蓋結(jié)構(gòu)的有限元模型，對(duì)其豎向振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行模擬分析，并與實(shí)測(cè)結(jié)果相比較，驗(yàn)證精細(xì)化建模思路及方法的適用性及準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)之上，分析可能影響大跨樓蓋舒適度模擬分析結(jié)果準(zhǔn)確性及計(jì)算時(shí)間的因素，利用正交試驗(yàn)得出模擬分析參數(shù)設(shè)置的優(yōu)化取值建議，并以該大跨樓

2、蓋在行走、原地跳躍、跑步及原地踏步這4類典型人致荷載作用下的實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)峰值加速度為模擬分析效果的評(píng)價(jià)依據(jù)，驗(yàn)證所得參數(shù)設(shè)置優(yōu)化取值的適用性及準(zhǔn)確性，評(píng)價(jià)其對(duì)大跨樓蓋舒適度模擬分析計(jì)算效率的提升效果。得到的主要結(jié)論有：
　?、僖匀跽袂闆r下，有限元模型的精細(xì)化程度要求更高，具體的影響因素應(yīng)考慮得更加仔細(xì)為建模指導(dǎo)思想，采用有限元分析軟件ANSYS對(duì)該大跨樓蓋結(jié)構(gòu)精細(xì)化建模的思路及方法進(jìn)行了一系列研究。結(jié)果表明，大跨樓蓋模態(tài)分析結(jié)果符合該

3、類結(jié)構(gòu)振型的普遍規(guī)律，初步驗(yàn)證本文得出的精細(xì)化建模思路及方法可行。
　?、谕ㄟ^(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，獲得了該大跨樓蓋的動(dòng)力特性及其在4類典型人致荷載單人或多人同步激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)豎向振動(dòng)加速度。結(jié)果表明，實(shí)測(cè)模態(tài)結(jié)果與模態(tài)模擬分析結(jié)果吻合良好，再次驗(yàn)證本文得出的精細(xì)化建模思路及方法可行。結(jié)構(gòu)豎向振動(dòng)加速度實(shí)測(cè)結(jié)果可為后續(xù)研究提供對(duì)比參考。
　　③針對(duì)網(wǎng)格劃分大小、結(jié)構(gòu)阻尼比取值、人致荷載加載次數(shù)以及積分時(shí)間步長(zhǎng)這4個(gè)主要影響因素，以單一因素

4、變化為原則，利用本文建立的精細(xì)化幾何模型，研究上述因素對(duì)該大跨樓蓋模態(tài)以及基于單人跳躍作用下的瞬態(tài)動(dòng)力分析結(jié)果的準(zhǔn)確性、計(jì)算時(shí)間的影響規(guī)律，并通過(guò)正交試驗(yàn)進(jìn)行基于單人連續(xù)行走作用下的樓蓋瞬態(tài)動(dòng)力分析。結(jié)果表明，上述4個(gè)因素對(duì)于不同觸地類型的單人運(yùn)動(dòng)形式所得的樓蓋豎向振動(dòng)加速度計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性及計(jì)算時(shí)間的影響規(guī)律基本一致。最終采用綜合平衡法得到模擬分析參數(shù)設(shè)置的優(yōu)化取值建議。
　?、芤栽摯罂鐦巧w在各個(gè)工況下的實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)峰值加速度為模擬分

5、析效果的評(píng)價(jià)依據(jù)，利用本文得出的模擬分析參數(shù)設(shè)置優(yōu)化取值，進(jìn)行各實(shí)測(cè)工況對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)模擬分析。結(jié)果表明，原地跳躍、行走及跑步3類人致荷載單人及3人同步作用下的結(jié)構(gòu)峰值加速度模擬分析結(jié)果與對(duì)應(yīng)實(shí)測(cè)結(jié)果吻合良好，隨著上述3類人致荷載作用人數(shù)的增加，結(jié)構(gòu)峰值加速度模擬分析結(jié)果與對(duì)應(yīng)實(shí)測(cè)結(jié)果的相對(duì)誤差逐漸增大，同步性問(wèn)題是模擬分析結(jié)果誤差的主要來(lái)源。
　?、菰靥げ饺酥潞奢d在單人作用下的模擬結(jié)果誤差就已較大，其人致荷載數(shù)學(xué)模型及模擬