影響混凝土樓蓋豎向振動(dòng)舒適度的各因素分析

1、影響混凝土樓蓋豎向振動(dòng)舒適度的各因素分析摘 要：介紹了國內(nèi)外對建筑樓板豎向振動(dòng)舒適度的控制方法，用有限元程序ETABS對一工程算例進(jìn)展單人步行鼓勵(lì)下的響應(yīng)分析，對影響樓蓋豎向振動(dòng)舒適度的各因素進(jìn)展比較，得出有效進(jìn)步樓蓋豎向振動(dòng)舒適度的方法，用于指導(dǎo)實(shí)際工程。關(guān)鍵詞：樓板 豎向振動(dòng) 舒適度 控制方法Abstract： Building floor vertical vibration comfort control method at home and abroad is introduced， the response under single foot encourage is analyz

2、ed on an engineering example by ETABS. Various influence factors of floor vertical vibration comfort are compared. It is concluded that effective method can improve the vertical vibration comfort of floor， and used to guide the practical engineering.Key Word： building floor， vertical vibration， comf

3、ort， control method中圖分類號：TU473 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1 引言隨著構(gòu)造分析和施工技術(shù)的進(jìn)步、新型高強(qiáng)輕質(zhì)材料的應(yīng)用、預(yù)應(yīng)力混凝土以及鋼D混凝土組合構(gòu)造樓蓋應(yīng)用技術(shù)的不斷開展，大跨空間構(gòu)造的使用日趨廣泛。大跨度樓蓋構(gòu)造阻尼小、柔性大、基頻低，在人的活動(dòng)和其他動(dòng)力作用下會(huì)產(chǎn)生豎向振動(dòng)，超過一定限度就會(huì)引起使用者的不安和心理恐慌。所以，在對于跨度較大的樓蓋構(gòu)造在設(shè)計(jì)時(shí)不僅要計(jì)算構(gòu)造的強(qiáng)度，還要分析樓蓋的舒適度。國內(nèi)對樓蓋豎向振動(dòng)舒適的研究起步較晚，但近幾年研究人員對此也做了不少工作。下面介紹一下國內(nèi)外對樓蓋豎向振動(dòng)舒適度的控制標(biāo)準(zhǔn)。2 樓蓋豎向振動(dòng)舒適度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表1樓蓋豎向振

4、動(dòng)加速度限值人員活動(dòng)環(huán)境 峰值加速度限值m/s2豎向振動(dòng)頻率不大于2HZ 豎向振動(dòng)頻率不小于4HZ住宅、辦公 0.07 0.05商場及室內(nèi)連梁 0.22 0.153 人行荷載的選取采用單人強(qiáng)迫共振模型，考慮樓板上作用單個(gè)行人，不考慮人行荷載的挪動(dòng)特征，分別按典型樓板振型最大位置進(jìn)展鼓勵(lì)，得到樓板的豎向峰值加速度。將人行荷載簡化為與樓板基頻相對應(yīng)的簡諧力分量3：1式中，P為單人體重，設(shè)計(jì)時(shí)取0.7kN；i為動(dòng)荷載的階數(shù)；為第i階簡諧力的動(dòng)力系數(shù)；為一階i頻。設(shè)計(jì)中，動(dòng)力系數(shù)與步頻的關(guān)系可近似用公式2表示。2人行荷載頻率28HZ4，本文在施加人行荷載豎向時(shí)程鼓勵(lì)時(shí)取荷載頻率為3HZ，取5個(gè)周期進(jìn)展

5、計(jì)算。4 人行荷載引起的樓板豎向振動(dòng)響應(yīng)分析圖3表2樓蓋基頻及豎向振動(dòng)峰值加速度表2中以主梁截面500×1600、次梁截面350×1000、板厚130mm時(shí)的基頻和加速度作為基準(zhǔn)值，分別改變各構(gòu)件的截面高度，改變量在6% 8%左右，各種情況下的基頻和加速度與基準(zhǔn)情況作比照?；l比照系數(shù)=基頻-基準(zhǔn)情況基頻/基準(zhǔn)情況基頻。從表中該系數(shù)可看出樓蓋構(gòu)造的基頻隨主、次梁截面的增大而增大，其中改變次梁截面高度對構(gòu)造基頻的增大效果最明顯，變化量能到達(dá)9%左右。當(dāng)板厚增加時(shí)本算例樓蓋構(gòu)造的基頻反而減小，這主要是因?yàn)楸纠须S樓板厚度的增大，樓板剛度的增大速度比重量的增大速度慢造成的。峰值加速度隨構(gòu)件截面的增大而減小，從加速度比照系數(shù)可知改變次梁截面對峰值加速度影響最大，變化量能到達(dá)30%左右。表3樓蓋基頻及豎向振動(dòng)峰值加速度5 結(jié)論通過本算例的分析可知改變次梁對樓蓋構(gòu)造的基頻和人行鼓勵(lì)作用下的豎向振動(dòng)峰值加速影響最明顯。但加大次梁高度會(huì)減小樓層凈高，在凈高受限制時(shí)可考慮增加次梁數(shù)量，這樣在增大樓蓋基頻的同時(shí)還可