人致振动下大跨结构随机振动及振动控制

摘要

随着社会经济的持续发展和新型建筑材料的大量使用，以及对结构形式美学要求的提高，使得现代建筑结构越来越向大跨、轻柔、低阻尼的方向发展，从而人致振动问题也越来越引起广泛关注，行人行走的舒适度问题也越来越受到重视。本文基于课题组已有研究成果，建立的适宜的人行荷载模型;并分别以某大跨比赛及训练场馆作用实际工程背景进行了人致荷载作用下的振动响应计算分析;并采用调频质量阻尼器(TMD)系统对该大跨结构进行振动减振控制;本文主要研究内容和结论如下:
　　首先，对于在大跨结构的发展过程中所产生的人致振动问题进行的讨论研究。
　　其次，对人致振动（主要指常见的人群活动荷载）进行了详细的研究讨论，并初步建立了相应的并可行的数学简化模型。
　　然后，进行大跨结构人致振动荷载下的振动响应计算。基于IABSE建议的单人步行荷载模型简化模拟方法，考虑结构动力特性定义了不同的荷载工况，并进行了时域下的振动响应计算;结果表明，大跨结构在人群步行荷载作用下的加速度响应超过人体舒适度限值，应对其进行振动控制。
　　最后，对于不满足人致振动控制标准的大跨结构，简述了一些常用的减振措施，并采取TMD的合理布置，应用于实际工程比赛及训练馆中，进行对比测试，确实起到了预期中的良好效果。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 人致荷载的研究

1．2．2 人致振动控制标准

1．2．3 振动响应分析方法

1．2．4 振动控制措施

1．3 本文主要研究内容

第二章 人行荷载模型及振动控制准则

2．1 序言

2．2 人行荷载模型

2．2．1 单人荷载模型

2．2．2 人群荷载模型

2．2．3 人群密度与步频的关系

2．2．4 人群行走的同步概率与等效响应系数

2．2．5 考虑随机性的人行荷载模拟

2．3 振动控制标准

2．3．1 舒适度设计标准

2．3．2 其他形式的响应指标

2．4 本章小结

第三章 人致振动响应分析

3．1 序言

3．2 人-结构相互作用对结构动力特性的影响

3．2．1 人-结构相互作用国内外研究现状

3．2．2 人-结构相互作用对结构基频的影响

3．3 工程算例分析

3．3．1 工程概况

3．3．2 结构模型与参数

3．3．3 模态分析

3．3．4 荷载模拟

3．3．5 工况定义

3．4 本章小结

第四章 人致振动控制措施

4．1 序言

4．2 工程结构振动控制的原理及分类

4．2．1 工程结构振动控制的原理

4．2．2 工程结构振动控制的分类

4．3 人致振动控制措施

4．4 本文减振设计方案与工况分析

4．4．1 减振系统设计原理

4．4．2 减振装置的布置与分析结果

4．4．3 软件分析结果比较研究

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 工作总结

5．2 研究展望

参考文献