健身房人群节奏性激励下楼盖振动分析及设计建议

论文摘要

人致楼盖振动问题的出现主要有两个原因,一是伴随计算手段、施工技术及建筑材料的发展与进步,楼盖结构的跨度越来越大,质量越来越轻,导致了结构的基频不断降低,很多结构的基频已经落入人们正常活动的频率范围内,很容易引发共振效应;二是由于现代人们活动的多样化,节奏性激励成为较常见的荷载形式,这些节奏性激励作用在楼板之上使得按照传统方法设计楼盖结构不能有效抵抗新形式的荷载带来的振动。本文从经典弹性力学出发,从理论上找到一条分析楼盖结构振动的新方法——拟板法。该方法可以作为传统分析楼盖振动方法的有益补充。同时本文使用有限元方法对健身房节奏性激励下常见楼盖结构进行了大量分析,得出一些设计建议,为工程设计人员处理相关问题提供了依据。本文的研究内容主要包括以下几个方面:1)介绍了拟板法的基本理论,推导出典型荷载下应用拟板法求得的楼盖振动响应解析解,证明了在特定条件下拟板法是比拟梁法更精确的楼盖振动分析方法。2)提出了边界条件修正系数的概念,进一步完善了拟板法的理论,提高了拟板法分析问题的精确度。分析常见结构形式楼盖,导出各种常见楼盖边界条件修正系数方程。3)使用有限元法分析常见结构形式楼盖,给出结构选型及构件选取范围的建议,为工程设计人员结构初步设计提供依据。本文所提出的理论方法及设计建议有一定理论和实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题研究的目的及意义
• 1.2 人致振动问题研究现状
• 1.2.1 楼盖振动的分析方法
• 1.2.2 行走激励下楼盖结构设计准则
• 1.2.3 节奏性激励下楼盖结构设计准则
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 楼盖振动分析新方法——拟板法
• 2.1 引言
• 2.2 拟板法介绍
• 2.2.1 拟板法
• 2.2.2 模态对比
• 2.3 几种典型荷载作用下拟板法与拟梁法响应计算
• 2.3.1 简谐分布荷载
• 2.3.2 冲击荷载
• 2.4 使用拟板法计算节奏性激励下楼盖振动响应
• 2.5 本章小结
• 第3章 混凝土楼盖振动分析及设计建议
• 3.1 引言
• 3.2 楼盖极大加速度的拟板法及边界条件修正系数的引入
• 3.2.1 拟板法汇总
• 3.2.2 边界条件修正系数
• 3.3 相关参数的确定
• 3.4 宽扁梁楼盖分析
• 3.4.1 宽扁梁楼盖有限元分析结果
• 3.4.2 宽扁梁楼盖边界条件修正系数
• 3.4.3 振动区隔对相邻区隔的影响
• 3.5 单向次梁楼盖分析
• 3.5.1 单向次梁楼盖有限元分析结果
• 3.5.2 单向次梁楼盖边界条件修正系数
• 3.5.3 振动区隔对相邻区隔的影响
• 3.6 交叉梁系楼盖分析
• 3.6.1 交叉梁系楼盖有限元分析结果
• 3.6.2 交叉梁系楼盖边界条件修正系数
• 3.6.3 振动区隔对相邻区隔的影响
• 3.7 抽中柱井式楼盖分析
• 3.7.1 抽中柱井式楼盖有限元分析结果
• 3.7.2 抽中柱井式楼盖边界条件修正系数
• 3.7.3 振动区隔对相邻区隔的影响
• 3.8 本章小结
• 第4章 钢结构楼盖振动分析及设计建议
• 4.1 引言
• 4.2 压型钢板组合楼盖分析
• 4.2.1 压型钢板组合楼盖有限元分析结果
• 4.2.2 压型钢板组合楼盖边界条件修正系数
• 4.2.3 振动区隔对相邻区隔的影响
• 4.3 抽中柱压型钢板组合楼盖分析
• 4.3.1 抽中柱压型钢板组合楼盖有限元分析结果
• 4.3.2 抽中柱压型钢板组合楼盖边界条件修正系数
• 4.4 钢木组合楼盖分析
• 4.4.1 钢木组合楼盖有限元分析结果
• 4.4.2 手算方法的对比与分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢