人体舒适度工程实例分析

根据我国《高层民用建筑钢结构技术规范》中关于人体舒适度验算内容,结合龙滩升船机塔柱结构机房的工程背景,分别对其柱顶的顺风向、横风向最大加速度及扭转加速度进行计算。最后,根据计算结果对塔柱顶部机房的人体舒适度进行定性分析,为设计人员提供理论上的参考。     

高层建筑结构舒适度可靠性分析

基于我国《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99－89）中关于人体舒适度验算的计算模型，给出了结构顺风向和横风向加速度响应的概率分布模型及统计参数。参考有关人体舒适度限值标准，提出了对高层建筑进行舒适度可靠性分析的模型，可供设计和规范修订时参考。     

学生机房人体舒适度监视系统的设计

学生机房室内环境与学生的健康和安全密切相关。在对学生机房人体舒适度进行研究的基础上提出了一个包含温度、相对湿度、氧气、二氧化碳等参数的舒适度评价指标,给出了一个学生机房人体舒适度监视系统的总体设计方案和舒适度参数的测量方法。实际应用表明,该系统可以为学生机房室内环境改善提供有效支持。     

不同人致激励下空腹夹层板楼盖振动舒适度研究

舒适度是大跨度楼盖中重要的控制指标。基于舒适度评价标准,对大跨度空腹夹层板楼盖进行了动力响应分析,研究了不同人行激励下空腹夹层板楼盖的舒适度性能。结果表明：空腹夹层板振型以竖向为主,在定点激励下,其峰值加速度随着激励频率的增大而增大;通过低阶振型中心的激励产生的加速度大于未通过低阶振型中心路线;有规律人体高强度运动荷载激励下,空腹夹层板峰值加速度较大,在工程设计中应该进行舒适度分析,加强楼盖的振动控制。     

基于烦恼率模型的人致人行桥振动舒适度分析

为实现人致人行桥振动舒适度定量计算,首先,在同一坐标系中研究隶属度函数与人行桥加速度响应之间的函数关系,联系桥上行人心理连续体上的感受区间呈非等距特征,提出基于Stevens幂函数定律的改进隶属度函数,将改进隶属度函数与传统计算公式及实验结果进行比较;其次,综合考虑行人主观反应随机性、个体差异性及变异性,建立人致人行桥振动烦恼率模型,为舒适度定量计算提供理论依据;最后,在基于烦恼率模型的分析方法框架之下建立人行桥竖向及侧向振动舒适度分析方法,建议同时考虑竖向及侧向耦合振动舒适度评价方法,并采用一个实桥分析案例对上述分析流程的应用进行说明。研究结果表明:隶属度与加速度响应之间呈指数函数关系,即服从Stevens幂函数定律;当加速度响应小于人体承受极限时,可采用逐级增量法对行人心理物理量进行描述;改进隶属度函数值与传统隶属度值、实验值之间的最大误差均不超过1%;竖向及侧向振动烦恼率曲线的误差不超过0.04,且变异系数的影响不超过3%;综合考虑人体在不同振动环境下的敏感程度,建议容许烦恼率指标取为22%,具体评估工作中不可忽略人行桥振动响应对容许烦恼率指标的影响;烦恼率计算值与实测值之间的误差不超过3%;该类结果可为在役桥梁振动舒适度定量计算提供直接参考。     

基于振动舒适度的建筑物楼板设计方法

振动舒适度问题是现代建筑结构中一个越来越值得被关注的问题.在考虑楼板安全性的基础上从人体舒适度的角度对楼板的设计方法进行了扩充.从影响楼板振动舒适度的若干因素如:楼板的厚度、长宽比、短边长度入手,以计权后的均方根加速度为评价指标,运用分析对比、数据拟合等方法,找出了满足振动舒适度要求的楼板的短边长度与楼板厚度的关系,并给出了简易计算公式.计算参数简便、计算结果与理论吻合程度高,可直接应用于工程设计实践中.     

多层冷弯薄壁型钢结构房屋风致响应试验

多层冷弯薄壁型钢结构房屋属于风敏感结构,为研究基本风压及风向角等因素对该结构房屋风致响应的影响,对某4层房屋缩尺气弹性模型进行了风洞试验。结果表明：随风向角增加,顶层侧移先增大后减小,风向角为90°时又增大,且为横风向振动所致,但仅当风压达到1.18 kN/m²后顶层侧移才超限,在风向角为45°时各层层间侧移均超限;随风向角增加,加速度先减小后增大,在0°和90°时来流引起的横风向振动对加速度影响明显,当基本风压大于0.6 kN/m²时,建议采用增加阻尼等措施减小加速度过大带来的振动问题;随偏角增加加速度呈非线性变化,功率谱中高阶振型贡献明显,在风致加速度响应计算中应对高阶振动给予更多考虑,且自振频率应避开加速度峰值段的频率。     

济南市旅游气候的舒适度研究

根据济南市气象站1951～2000年气象资料,分析与人体舒适度有关的气温、相对湿度、风速等气象要素的基本气候特征,研究济南市人体舒适度的时空分布特征,进而对济南市的旅游人体舒适度进行评价,探讨各气象要素对不同季节舒适度的影响以及舒适度的变化趋势,分析济南市最佳旅游时间.     

平凉市崆峒山旅游气候及人体舒适度特征分析

利用平凉市7县(区)气象观测站1961 -2010年近50年气象观测资料,分析了平凉市及主要旅游景点崆峒山的气候特征.根据气温、相对湿度、风速等气象要素的日平均值,计算出各县区逐日人体舒适度指数及各舒适度等级所占日数的年分布和历年平均值.利用1986-2010年崆峒山客流量资料,对崆峒山客流量和人体舒适度指数的年内变化进行了相关性分析.结果表明:平凉市气候宜人,冬无严寒,夏无酷暑,全年体感表现为冷感到舒适,适宜人们旅游疗养.7县(区)人体舒适度较高,适宜居住时间近6个月.夏季人体舒适度最高,处于舒适水平;春、秋季人体舒适度基本一致,处于较舒适水平;冬季人体舒适度较低,处于不舒适水平.由于地理位置和海拔高度的不同,7县(区)人体舒适度差异明显,其中舒适度较高的县(区)为崆峒、崇信、泾川、灵台,其次为庄浪、华亭、静宁.崆峒山客流量与人体舒适度指数的年内变化呈显著正相关.     

首都机场新塔台的横风向风振研究

对首都机场新塔台进行了气动弹性模型测振试验研究，得到了8个工况下塔台不同高度处的加速度数据，经分析后认为该塔台结构的加速度响应满足人正常使用的舒适度要求，这些结果不仅为首都机场新塔台结构的风荷载计算提供依据，也有助于进一步认识高耸结构的风荷载特性．     

基于改进烦恼率模型的人行桥振动舒适度研究

针对现行人行桥设计规范舒适性评价结果过于保守的问题,首先,基于随机步行荷载模型,经过时程分析得到结构的峰值加速度及行人实感的最大响应分布,通过研究二者之间的相关关系,定义了振动响应折减系数,并建议采用行人实感最大响应作为人行桥舒适度指标;其次,建立了基于改进隶属度函数的烦恼率模型,给出了不同使用环境下的烦恼率曲线;最后,提出考虑行人实感和改进烦恼率模型的人行桥振动舒适度评价方法,以荆州市某人行天桥为例,进行振动舒适度评价。研究表明:峰值加速度与行人实感响应具有显著的相关性,根据振动响应折减系数可建立对应关系;烦恼率拟合曲线与计算结果曲线的最大误差不超过3%,且变异系数取值不同带来的的影响不超过1%;与峰值加速度相比,考虑行人实感的烦恼率计算值与实测值更接近;该类结果对人行桥振动舒适度定量计算具有参考借鉴意义。     

人行荷载下钢筋桁架叠合板振动舒适度分析

文章介绍了钢筋混凝土叠合楼板和人行荷载的一般特性;引入接触单元,利用有限元程序数值模拟计算钢筋混凝土叠合楼板的振动响应;分析了叠合面、现浇层厚度和钢筋桁架高度对叠合楼板自振频率的影响以及人行荷载下叠合楼板振动加速度及其舒适度,并与对应钢筋混凝土现浇板进行比较。计算结果表明,相同条件下,叠合楼板振动峰值加速度要比现浇楼板大,后浇混凝土叠合层厚度对楼板振动峰值加速度及舒适度影响明显,增加后浇叠合层厚度,有利于改善叠合楼板振动舒适度。     

钢天线风致疲劳研究

基于一钢质天线气动弹性模型风洞试验结果,研究了其风致疲劳．首先,根据当地气象站资料统计的风速风向联合概率分布函数求得天线结构所在位置处的风速风向联合概率分布函数,并以结构假定的疲劳寿命为最大风速重现期来计算每个风向区间要考虑的最大风速．其次,对天线结构的气动弹性模型进行风洞试验,测得天线结构在不同风向角、不同风速下的加速度响应,根据试验获得的结构响应,求得疲劳分析关键点处的应力响应功率谱．最后,基于疲劳累积损伤理论在频域上用等效窄带方法计算天线结构的疲劳寿命,结果表明,这一实际结构的风振疲劳寿命接近主楼结构的设计寿命．     

汽车座椅安全振动舒适度分析

根据ISO2631对座姿人体振动舒适度评价,对于特定座椅响应,运用MATLAB进行仿真模拟,对人体振动舒适度进行定量评价,为不同环境的座椅提供实验参考以及开发安全舒适的座椅设计理念。     

合肥电视塔人造脉动风荷载的仿真计算

根据随机振动理论,分别按照星谷胜和M.Shinozuka方法对合肥电视塔顺风向脉动风荷载进行了模拟,并对其进行了检验,得出了符合合肥电视塔动力特性的人造脉动风压时程样本。并利用所得到的脉动风压样本对电视塔进行了顺风向响应分析,分析表明,该塔在脉动风荷载作用下,上塔楼的最大风振加速度响应超过了人体舒适度的要求,有必要进行风振控制。     

上海中心城区河流及水体周边小气候效应分析

选择上海中心城区6处不同类型的城市河流及水体,对其周边环境进行了温度和相对湿度的实地监测.由于水体小气候效应受到诸多因素的影响,本文通过比较各水体不同季节上下风向的温湿特征及人体舒适度效应,初步分析城市河流及水体周边的小气候效应,并探讨其主要影响因素.研究表明：（1）水体面积是影响其小气候效应的重要因素,在不同季节的实测期间,长风公园银锄湖下风向温度比上风向低1～3 ℃,相对湿度高6％～14％.（2）水体周边的建筑物布局影响水体小气候效应,中远两湾城内密集的高层建筑,改变空气自然流动状况,〖JP2〗从而影响附近的苏州河在自然环境状态下应产生的小气候效应.（3）“水绿”复合生态系统有利于河流水体小气候效应的发挥,潍坊公园附近的张家浜两岸具有开阔的绿化空间,在实测期间,上下风向的温差为1.5～2 ℃,湿度差为4～8％,人体舒适度作用较显著.（4）喷泉等人工设施强化了水体的小气候效应,实测期间太平桥绿地人工湖在喷泉开启时比关闭时上下风向温差大0.3 ℃、相对湿度差增加4％.（5）水体在暖热的春夏季比寒冷干燥的冬季具有更加明显的人体舒适度效应.     

X型超高层建筑的三维风荷载及风振响应

以某X型超高层建筑为工程背景,研究了该超高层建筑顺风向、横风向以及扭转风荷载系数沿高度方向的分布规律.以质量和刚度相同、动力特性相近为原则使用简化的自由度缩聚模型代替结构精确有限元模型,计算结果显示结构位移与加速度响应均以一阶模态响应为主,该模型代替精确有限元模型能够满足工程计算需要.对质量中心和刚度中心重合的结构,扭转加速度响应在合加速度响应中占有的比例较小,结构在3个方向上振动的耦合程度不高.提出的合成位移投影方法计算出的沿坐标轴方向的风振系数能够保证X和Y方向最大位移与合成位移最大值的同步性,并考虑了横风向风振的影响略大于顺风向风振系数.     

浅谈东平湖旅游资源与气候舒适度

利用东平气象站的气象资料,分析了相关的气象因子与人体舒适度的关系,根据人体舒适度计算公式,得出了东平湖区极端人体舒适度指数,给出一年中最适宜的旅游时段。     

粘弹性阻尼器在控制高层钢结构建筑风振反应中的应用

研究了用于控制高层钢结构建筑风振反应的粘弹性阻尼器（VED）设计方法,通过计算整体结构的有效阻尼比,建立了设置VED结构抗风设计的风振系数和脉动增大系数的调整公式,得到了设置VED结构在顺风向和横风向的层加速度计算方法,并以例子证明了VED是一种有效的耗能减振构件,它有效地减小了结构顺风向位移和横风向风振加速度。     

基于BLE技术的可穿戴组合式人体姿态检测系统

为了实现对人体姿态的检测,该文设计了一种可穿戴式姿态检测系统。用户根据需求,在人体相应位置穿戴加速度传感器,加速度信息通过蓝牙发送到平板电脑,平板电脑对加速度信息进行处理,并给出相应的姿态结果。对人体不同位置的加速度信息进行研究的结果发现,通过传感器佩戴数量及位置的不同组合方式,可以检测到不同的人体姿态。实践表明,该设计已实现坐姿矫正提醒、跌倒检测和计步等功能,验证了本系统的可行性和实用性。