随机人群荷载下大型火车站房大跨楼盖减振设计与分析

针对大型火车站房的大跨楼盖的振动舒适度问题,建立了某大型站房的整体有限元模型,采用Ritz向量法对结构进行了模态分析,研究了这类建筑中大跨楼盖的振动特性.以IABSE建议的单人步行激励为基础,考虑行人起步相位角随机分布,提出了楼盖随机人群荷载模拟方法,应用该方法对该大跨楼盖进行了人行荷载模拟,并通过多点输入和时程分析法对该楼盖进行了振动舒适度分析.总结已有的研究成果,根据大跨楼盖的振动特性,提出了大跨楼盖多重调谐质量阻尼器(MTMD)的减振设计方法,据此对楼盖进行了MTMD减振设计与分析.结果表明,利用该方法设计MTMD减振系统可以有效地控制大跨楼盖的竖向振动,最大衰减率达到72%,各工况下平均衰减率可达44%.     

人行荷载模型与人致结构振动试验研究

为建立大跨楼盖结构人行荷载模型及人致振动分析方法,开展了楼盖模型结构人致振动试验研究.基于实测的动荷载因子值,建立了人行荷载傅里叶级数模型.依据结构动力学原理,建立大跨楼盖结构人致振动方程,采用Wilson-θ法及有限元分析计算大跨楼盖人致振动响应.基于7.7 m×4.7 m楼盖模型结构,开展了单人及多人不同行走频率工况下的人致结构振动试验,讨论了模型结构人致振动加速度响应的变化规律,并对比分析了理论计算与试验结果.结果表明,多人固定步频行走下的结构振动响应明显高于自由行走下的结果.不同工况下的模型结构人致振动试验结果与计算分析结果均较为吻合.建立的人行荷载模型及人致振动分析方法能有效预测人行荷载激励下大跨楼盖的振动响应.     

人行荷载作用下大跨悬挂楼盖调频阻尼控制研究

针对一竖向振动频率处于人行荷载范围的场馆大跨悬挂楼盖进行调频阻尼减振控制研究,对比分析场馆整体结构模型和大跨悬挂楼盖局部简化模型的动力特性,基于最优控制原则设计调频质量阻尼器的参数和布置位置,在一般人群随机荷载、极端人群随机荷载、节拍及跳跃人群荷载等12种人行工况下,研究无控和有控大跨悬挂楼盖结构的人激动力响应.结果表明,楼盖结构在无控条件下的振动加速度响应大大超过限值要求,但通过合理的调频阻尼减振设计,有效抑制该大跨楼盖人激振动响应,最大峰值加速度减振效果达61%;楼盖结构位移响应很小,虽在人激荷载作用下可不予考虑,但调频阻尼器仍对其具有良好的控制效果.研究成果可为类似工程结构在人行荷载作用下的控制设计提供借鉴参考.     

RC框架结构中新型预制装配式楼盖面内变形分析

采用基于反应谱理论的振型分析方法和有限元分析方法对新型预制装配式楼盖进行了空间结构分析,在对比分析的基础上探讨了该新型楼盖的平面内变形特征和合理的抗震设计方法.引入了考虑楼盖实际刚度的串并联多质点系空间振动模型及以其为计算模型的结构抗震设计方法.分析结果表明:新型楼盖连接方式与构造形式能有效地提高预制装配式楼盖结构的整体性,新型楼盖具有较大的面内刚度;新型楼盖在基准设防烈度地震作用下处于弹性工作阶段,可有效防止新型楼盖设计荷载传递路径因楼盖破坏而发生改变;用现行规范设计新型预制装配式楼盖结构存在较大偏差,建议采用考虑楼盖真实刚度的串并联多质点系空间振动模型或修正的串联多质点系振动模型进行结构抗震验算.     

索杆肋梁组合楼盖人致振动有限元研究

索杆肋梁组合楼盖是一种采用拉索通过撑杆支承混凝土肋梁的新型预应力组合楼盖结构,此种结构具有较好的力学性能,可以采用较少材料实现较大跨度.同时,这也使得结构的整体刚度相对较小,在人行荷载激励下,楼盖可能会产生较大的振动.本文采用有限元分析工具MIDAS/GEN,建立了一榀索杆肋梁组合楼盖结构计算模型,研究了结构的自振特性;随后,研究了踏步荷载下结构的加速度响应;最后,对垂度、拉索直径、撑杆直径以及混凝土肋梁梁高这4个参数对人致振动响应的影响规律进行了研究.结果表明,混凝土肋梁梁高和拉索直径对结构加速度的影响最大,其次是撑杆直径,垂度影响最小.     

现代木结构楼盖振动与控制研究进展

房屋建筑的宜居性和舒适性是目前研究热点之一,日益受到人们的关注。现代木结构具有绿色宜居、建筑工业化程度高等特点,应用广泛,然而由于木材质量轻、楼盖刚度偏低,往往会产生较大的振动,从而影响其舒适性,因此对木结构楼盖振动性能与控制指标开展研究非常必要。本文对现代木结构楼盖的振动与控制研究进行回顾总结,主要从振动性能与控制指标两个方面进行梳理;并对比国内外研究,分析现代木结构楼盖振动与控制的研究现状,总结归纳研究对象、研究方法、控制指标等内容。本文还对木结构的发展趋势进行了展望,为今后的研究方向与工程应用提供一定参考。     

基于弹性约束的轻质楼盖人致振动舒适度控制

考虑感知者、行人和结构三者相互的动力耦合作用，形成行人-楼盖-感知者全路径耦合振动模式，以概率的形式评估了轻质楼盖的振动舒适度，并对楼盖的过量振动采用弹性约束进行了控制.为体现弹性约束对楼盖人致过量振动的有效性，采用TMD控制与其进行对比. 用DQ-IQ法处理建立的行人-楼盖-感知者耦合振动控制方程，以CFS组合楼盖为计算模型，得到当行人以不同步频在楼盖上行走时楼盖跨中与感知者的动力响应，并对比了采用TMD和弹性约束时的控制效果.以舒适度限值为参照标准，统计了在这两种控制措施下楼盖与感知者满足舒适度限值时的累积概率.结果表明，对于轻质楼盖，在刚度系数分别取0.5和3时，楼盖满足舒适度要求的概率由13.57%增加到86.98%，感知者的舒适度概率由11.75%增加到79.86%，极大程度地提高了舒适度概率，可为设计时边界条件转动刚度的选取提供参考. 在刚度系数取2时，楼盖的舒适度概率为68.80%，而感知者的舒适度概率仅为57.97%，相差10.83%. 在考虑人致振动时，感知者相对于结构在同等条件下更容易产生舒适度问题，建议在舒适度评估时增加感知者的加速度峰值.     

不等跨柱网混凝土肋梁楼盖平面选型问题初探

通过计算分析和比较,论证了柱网在两方向跨度相差甚大的情况下,楼盖沿长跨方向单向布置次梁的结构方案具有较好的经济性和抗震性,但在设计和施工中须注意竖向振动、长单向板混凝土开裂和结构挠度偏大等不利影响.     

钢空腹夹层板在建筑楼盖改造中的应用

由于使用功能的改变，建筑楼盖的大厅洞口等常需作封平改造，但新增楼盖结构的高度常受原结构楼盖高度的限制，且改造后不得损伤原楼盖的承载力。钢空腹夹层板是一种新型板系结构，用于建筑楼盖封平改造工程中，具有自重轻、跨度大、结构高度小、施工速度快等优点。以贵阳市台湾大厦底层大厅封平楼盖改造工程为例，讨论了钢空腹夹层板的简化设计和改造时的若干构造措施。     

新型无梁楼盖磷石膏复合空腔层模盒保温隔热性能试验研究

磷石膏空腔模无梁楼盖作为一种新型建筑楼盖结构形式,兼具建筑维护和结构功能.由于楼盖内部含有较多封闭空腔,在不影响建筑结构的正常使用条件下,封闭空腔中的空气减轻了楼盖整体的自重,同时减少了热量的传播,比传统的现浇混凝土实心楼盖拥有更好的保温隔热性能.通过分析计算和FLUENT模拟发现,当封闭空腔内空气层厚度小于等于20 ...     

楼盖体系的初步对比设计对建筑方案的影响

结合巨浪牧场文体活动中心局部楼盖方案设计,给出了井子梁楼盖结构、预应力主梁楼盖结构和预应力梁板楼盖结构三种方案和具体设计过程,进行了三种方案室内净高、工程造价和施工工期分析,给出具体的数据对比,建议结构设计者选取预应力主梁楼盖结构体系,初步设计为建筑方案的提出提供有力支持,可缩短建筑和结构之间的反复协调与修改,同时可为同类工程的方案选取和设计提供借鉴。     

双向空腹密肋楼盖在地下室顶板中的应用

针对双向空腹密肋梁楼盖是一种受力性能优越、造价经济、更符合大跨度、大空间结构体系的要求,对现浇混凝土双向空腹密肋梁楼盖在地下室顶板中的受力特点、设计方法、结构体系形式进行了研究．利用PKPM软件对工程实例进行计算．结合在实际工程中的应用,分析了钢筋混凝土密肋楼盖的施工工艺．介绍了钢筋混凝土双向空腹密肋楼盖结构体系对于大空间地下室建筑的应用．     

步行荷载激励下大跨度楼盖加速度反应谱分析

首先介绍了运用数值分析方法研究加速度反应谱的基本思路,并指出该方法的不足;然后针对加速度是楼盖人致振动控制和舒适度评价的重要指标,采用APDL建立大跨度楼盖在标准行人激励下的有限元计算模型,对不同自振频率的楼盖模型进行动力时程分析,得到楼盖的最大加速度反应谱曲线;最后分析了测点位置、阻尼、跨度及行人数量对楼盖加速度的影响,与部分学者推荐的研究结果进行比较分析.结果表明:有限元分析方法可以消除数值分析时用挠曲函数代替横向位移反应产生的误差;该方法解决了用第1振型加速度响应代替结构的加速度响应,导致预测的结构振动响应结果偏小的问题.     

木-混凝土组合楼盖振动舒适度有限元分析

应用ABAQUS有限元软件对木-混凝土组合楼盖的振动舒适度进行了分析,并探讨了混凝土翼板的跨厚比和长宽比、木梁跨高比以及连接件对组合楼盖振动舒适度的影响。结果表明:木-混凝土组合楼盖的振动舒适度随混凝土翼板跨厚比的减小和木梁跨高比的减小而提高;有效的连接是保证木-混凝土组合楼盖协同工作的关键,采用了有效连接的木-混凝土组合楼盖的振动舒适度要比没有采用连接件的好得多,螺钉连接件的间距减小,同样有助于提高组合楼盖的振动舒适度;减小混凝土翼板的长宽比时,从自振频率这一指标来看,木-混凝土组合楼盖的振动舒适度在降低,但是从峰值加速度这一指标来看,其振动舒适度则在提高。在有限元分析的基础上,建议采用自振频率和峰值加速度的双控指标作为木-混凝土组合楼盖振动舒适度的评价标准,并可通过保证混凝土翼板与木梁之间有效的连接以及减小混凝土翼板的跨厚比或木梁的跨高比等方法来提高组合楼盖的振动舒适度。     

后张法无黏结预应力空心楼板的应用

结合具体工程实例,介绍了无黏结预应力楼盖的设计方法,指出该方法在减轻混凝土结构自重,提高楼板承载力的同时,有效地实现了建筑大空间的功能要求,值得推广.     

体育馆大跨度预应力次梁楼盖竖向振动模态分析

以重庆市铜梁县新城核心区小学建设项目3#楼(体育馆)工程为背景,对其大跨度预应力次梁楼盖竖向振动模态进行模拟分析,并与实测结果相比较,评价其控制竖向振动舒适度的效果。根据建模思路精确建立的该大跨楼盖有限元模型,其模态分析结果与模态实测结果接近,相对误差约为5%;模拟分析及工程实测结果表明,该大跨楼盖前三阶振型均以竖向振动为主,结构自振基频满足我国现行相关规范的要求,竖向振动舒适度符合标准;与无底板的大跨次梁楼盖相比,增加底板后,其增幅最小的一阶频率增长了19.9%,表明增加底板可有效地控制大跨度预应力次梁楼盖的竖向振动。     

钢筋混凝土楼盖的分析与研究

楼盖是建筑结构中最基本的构件,它由板、梁等受弯构件组成,是构成工业与民用建筑水平空间的基础。钢筋混凝土楼盖是现代建筑结构中的应用最广泛的楼盖形式,对钢筋混凝土楼盖进行分析与研究,合理选择楼盖型式,将对整个房屋的使用和技术经济指标具有一定的影响。     

关于无梁楼盖结构设计的思考

无梁楼盖是一种双向受力楼盖,在楼盖中不设梁,楼板与柱构成板柱结构体系,具有整体性好、建筑空间大、可有效地增加层高、施工方便等优点。但其同时也具有受力复杂,抗震性能差等缺点。就此系统地介绍了无梁楼盖的设计方法,在设计中需要重点验算的部位和一些构造要求,以供参考。     

基于ANSYS的大跨旋转楼梯结构振动分析

对实际工程中出现的大跨旋转楼梯,普通设计计算方法已经不能满足对建筑以及结构等方面的要求.利用有限元结构分析软件进行结构振动分析计算,以得到结构动力特性,了解结构整体力学性能,并得出采用扁钢作为踢板可以有效地提高结构的整体刚度,从而避免结构晃动过大,增加了舒适度.为相关工程提供一定的参考.     

钢-混凝土协同式组合空腹夹层板楼盖舒适度分析

钢-混凝土协同式组合空腹夹层板由于跨度较大,自重较轻,舒适度是评价其结构性能的主要指标.针对某筒中筒结构楼盖,考虑不同网格布置方式、有无隔墙和不同行走路线影响进行振动响应分析.分析表明,楼盖低阶振型表现为竖向振动;加速度峰值在网格为正交正放,行走路线通过低阶振型中心时最大;有隔墙时空腹夹层板的自振频率和峰值加速度要低于...