大跨懸挑結(jié)構(gòu)作為空間結(jié)構(gòu)中較典型的結(jié)構(gòu)形式目前在體育館、展覽館和寫(xiě)字樓等公共建筑上已得到了更為廣泛的應(yīng)用,相比于普通的樓蓋來(lái)說(shuō),懸挑結(jié)構(gòu)由于其造型的獨(dú)特,以及邊界條件的特殊性,此類大跨度結(jié)構(gòu)體系阻尼更小,自振頻率更低,在人員活動(dòng)時(shí),結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)更為明顯,易引發(fā)共振現(xiàn)象,這一現(xiàn)象雖然不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成一定的安全威脅,但過(guò)量的振動(dòng)會(huì)使得現(xiàn)場(chǎng)人員感覺(jué)不適,容易引起人員的恐慌等舒適度問(wèn)題,嚴(yán)重影響到人們的正�；顒�(dòng)。因此,對(duì)于此類懸挑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),其在人致振動(dòng)下的舒適度問(wèn)題更值得研究。樓蓋的舒適度研究通�？煞譃閮煞矫�,第一方面則是通過(guò)結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率進(jìn)行初步預(yù)判,第二方面則是研究人群作用下樓蓋的振動(dòng)響應(yīng)。本文的主要亮點(diǎn)在于參照美國(guó)規(guī)范第二版提出的針對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)分析方法,快速預(yù)測(cè)了樓蓋在人行激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng),并綜合完整的一套數(shù)值分析和試驗(yàn)測(cè)試兩種方法對(duì)樓蓋的舒適度進(jìn)行全面評(píng)估。分別從以下幾個(gè)方面對(duì)課題進(jìn)行了研究:（1）以甘肅省體育館懸挑樓蓋為工程背景,首先,通過(guò)有限元分析軟件ANSYS建立15mx62.4m的大跨度懸挑樓蓋的模型,通過(guò)模態(tài)分析獲得結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性。其次,在施工完成后,開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CentraMetropark辦公大廈近幾十年來(lái)，中國(guó)為了趕超世界的腳

etropark辦公樓大廈見(jiàn)下圖1.1，建筑面積達(dá)10000平米，總共四層，平面映射投影是個(gè)完整的矩形，下面三層的局部被挑空，頂層懸挑，由一顆形似大樹(shù)杈形狀的柱子支撐，成為整個(gè)大廈的標(biāo)志性元素。2010年6月23日，新加坡的濱海灣金沙酒店舉行盛大開(kāi)業(yè)慶典，這是號(hào)稱世界上最昂貴的酒店，其最新穎的創(chuàng)意就是在距離地面656英尺的高空中，建造了一個(gè)面積為三英畝大的空中懸挑的花園，并在下部設(shè)計(jì)了三座55層高俯瞰海濱的塔樓，吸引不了游客前來(lái)此處觀賞美景，這一花園的結(jié)構(gòu)形式同樣也是目前世界上所有的公共建筑中最大的懸挑結(jié)構(gòu)下圖1.2。圖1.1CentraMetropark辦公大廈圖1.2濱海灣金沙酒店近幾十年來(lái)，中國(guó)為了趕超世界的腳步，對(duì)于空間結(jié)構(gòu)和建筑的造型同樣也投入了巨大的精力、物力和財(cái)力，建筑大師們同樣將懸挑結(jié)構(gòu)應(yīng)用到大型的建筑中。2011年8月，坐落于深圳的證券交易所運(yùn)營(yíng)中心正式完工，證券交易所運(yùn)營(yíng)中心的主要由兩部分構(gòu)成，設(shè)計(jì)師將方正的塔樓與空中懸挑的裙樓相結(jié)合下圖1.3，其中，裙樓兩個(gè)朝向的懸挑高度達(dá)到了36米和22米，是國(guó)內(nèi)少有的巨型懸挑超高層建筑。2012年5月16日，位于北京市總建筑面積約550000萬(wàn)平方米的中央電視臺(tái)總部大樓全部竣工交付使用，其主樓由兩棟塔樓組成，高度分別為234米和194米，設(shè)10層裙樓，在162米處設(shè)計(jì)了高空大跨度外伸與高14層的鋼結(jié)構(gòu)大懸臂相交對(duì)接如下圖1.4，獲得2007年世界十大建筑奇跡之一和全

大跨懸挑樓蓋結(jié)構(gòu)人致振動(dòng)舒適度及TMD減振控制2球最佳高層建筑獎(jiǎng)并入圍當(dāng)代十大建筑之一。圖1.3深圳證券交易所運(yùn)營(yíng)中心圖1.4中央電視臺(tái)總部大樓然而，懸挑結(jié)構(gòu)在滿足人們的使用和生活等要求時(shí)，其樓蓋在運(yùn)營(yíng)使用過(guò)程中的安全性能不容忽略。再加上其邊界條件的特殊性，根部受力最大，因此，該結(jié)構(gòu)體系相比于常規(guī)的結(jié)構(gòu)體系等結(jié)構(gòu)更柔、質(zhì)量更輕、阻尼更小，使得結(jié)構(gòu)自振頻率越來(lái)越低�，F(xiàn)如今，結(jié)構(gòu)所承受的動(dòng)荷載也在增多，人們普遍接受的引起樓蓋振動(dòng)的因素通常是機(jī)械振動(dòng)、大型車輛行駛和風(fēng)荷載等，而對(duì)于身邊最常見(jiàn)的人群活動(dòng)如健美操和有氧運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)較容易忽略，大跨度樓板在人員的步行和節(jié)奏舞蹈等活動(dòng)下產(chǎn)生豎向或側(cè)向振動(dòng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)的頻率降低到人員活動(dòng)的頻率范圍內(nèi)時(shí)，易引起共振現(xiàn)象，共振現(xiàn)像會(huì)使結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的搖晃等，進(jìn)而造成人員緊張和恐慌等問(wèn)題[1-3]。例如大型商嘗新型高架火車站候車廳和大跨度樓板等結(jié)構(gòu)體系有時(shí)會(huì)出現(xiàn)過(guò)度的搖晃等，人數(shù)較多時(shí)，甚至?xí)斐山Y(jié)構(gòu)的坍塌，從而影響人們的日常生活[4-6]。此外，大型公建中經(jīng)常出現(xiàn)大跨度長(zhǎng)懸挑結(jié)構(gòu)，大跨度長(zhǎng)懸挑結(jié)構(gòu)因人員活動(dòng)或機(jī)器運(yùn)行引起的振動(dòng)相比普通結(jié)構(gòu)更加強(qiáng)烈。如何保證這種強(qiáng)烈振動(dòng)不影響樓板的正常使用功能，這就要求工程設(shè)計(jì)人員在保證建筑結(jié)構(gòu)安全的情況下，還需要對(duì)樓板的豎向振動(dòng)舒適度進(jìn)行分析[7]。人員的運(yùn)動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)的振動(dòng)案例在工程中也是較常見(jiàn)的。較為典型的例子就是18世紀(jì)中葉，士兵們邁著整齊的步伐通過(guò)法國(guó)的一座長(zhǎng)度102m的大橋，伴隨著指揮官嘹亮的口號(hào)，大橋突然斷裂，這一坍塌事件引起了外界人員的關(guān)注，調(diào)查的事故原因竟是當(dāng)時(shí)士兵們整齊的步伐與大橋的頻率共振，最終導(dǎo)致橋梁斷裂。類似的案例則是英國(guó)著名的千禧橋，在2000年6月10日首

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]環(huán)境振動(dòng)下傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)[J]. 楊娜,楊菁熊.  土木工程學(xué)報(bào). 2019(10)
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[4]大跨度長(zhǎng)懸挑結(jié)構(gòu)樓板豎向振動(dòng)舒適度分析驗(yàn)算[J]. 毛俊義.  建筑結(jié)構(gòu). 2018(S1)
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[6]基于生物力學(xué)模型人-橋豎向動(dòng)力耦合作用及其振動(dòng)控制研究（英文）[J]. 朱前坤,李宏男,南娜娜,杜永峰.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2017(02)
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[10]基于微型永電磁式渦流阻尼TMD的人行橋模型減振試驗(yàn)研究[J]. 汪志昊,華旭剛,陳政清,王旭,王朝陽(yáng).  振動(dòng)與沖擊. 2014(20)

碩士論文
[1]李自健美術(shù)館圓環(huán)結(jié)構(gòu)樓蓋人致振動(dòng)舒適度研究[D]. 田孟迪.湖南大學(xué) 2017
[2]基于行人—結(jié)構(gòu)耦合的懸挑鋼筋桁架樓承板人致振動(dòng)與控制研究[D]. 劉路路.蘭州理工大學(xué) 2016
[3]基于人—結(jié)構(gòu)相互作用大跨樓蓋振動(dòng)響應(yīng)及控制研究[D]. 楊康.東南大學(xué) 2015
[4]人致激勵(lì)下大跨人行橋及樓蓋隨機(jī)振動(dòng)及優(yōu)化控制[D]. 李泉.清華大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3393963