本文關(guān)鍵詞： 鋼-混凝土組合樓蓋 鋼桁梁-混凝土組合樓蓋 人致振動(dòng) 有限元 舒適度　出處：《清華大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：鋼-混凝土組合樓蓋因其輕質(zhì)高強(qiáng)、便于施工的特點(diǎn)在高層以及超高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。組合樓蓋形式有鋼梁-混凝土組合樓蓋、鋼桁梁-混凝土組合樓蓋、蜂窩式鋼梁-混凝土組合樓蓋等,其中應(yīng)用最多的是鋼梁-混凝土組合樓蓋。目前在國(guó)內(nèi)高層、超高層建筑中,很少采用鋼桁梁-混凝土組合樓蓋作為標(biāo)準(zhǔn)層樓蓋體系,但其具有受力合理、便于管線穿過(guò)等優(yōu)點(diǎn),可節(jié)約材料、顯著提高整體建筑凈高,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。工程設(shè)計(jì)人員對(duì)于鋼桁梁-混凝土組合樓蓋的設(shè)計(jì)分析仍存有疑慮,特別是其人致振動(dòng)舒適度性能能否滿足要求尚無(wú)成熟的研究結(jié)論。目前國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于組合樓蓋體系人致振動(dòng)舒適度的規(guī)定較為簡(jiǎn)略,在指導(dǎo)實(shí)際工程時(shí)存在一定問(wèn)題。隨著對(duì)建筑使用功能要求的提升以及樓蓋跨度的增加,國(guó)內(nèi)有越來(lái)越多的學(xué)者和工程設(shè)計(jì)人員開始關(guān)注人致振動(dòng)舒適度領(lǐng)域。本文通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析和數(shù)值計(jì)算,研究鋼桁梁-混凝土組合樓蓋的人致振動(dòng)舒適度,與目前得到大量應(yīng)用的鋼梁-混凝土組合樓蓋進(jìn)行對(duì)比,提出了關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)和建議。完成的主要工作包括:1.介紹了樓蓋振動(dòng)舒適度的研究背景、現(xiàn)有研究成果及國(guó)內(nèi)外主要樓蓋舒適度評(píng)價(jià)規(guī)程,分析了現(xiàn)有研究和國(guó)內(nèi)規(guī)程存在的問(wèn)題。2.參考其他學(xué)者的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究成果,對(duì)比分析了兩類組合樓蓋精細(xì)有限元模型和梁?jiǎn)卧Ｐ湍B(tài)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,并對(duì)樓蓋人致振動(dòng)舒適度分析子結(jié)構(gòu)邊界條件及有限元模型參數(shù)提出了建議。3.進(jìn)行了兩類組合樓蓋在人行荷載下的有限元瞬態(tài)時(shí)程分析。采用單人、多人步行力荷載樓蓋進(jìn)行激振,計(jì)算了樓蓋加速度響應(yīng)時(shí)程考慮的工況包括固定單人步行力、移動(dòng)單人步行力、小組同步行走、多人隨機(jī)行走。通過(guò)理論分析以及時(shí)程分析結(jié)果的對(duì)比,確定采用固定單人步行力法作為比較不同樓蓋方案舒適度的標(biāo)準(zhǔn)加載方式,人行荷載步頻采用引起樓蓋共振的最不利步頻。4.通過(guò)固定單人步行力加載下動(dòng)力響應(yīng)參數(shù)分析,給出了鋼梁-混凝土組合樓蓋及鋼桁梁-混凝土組合樓蓋考慮人致振動(dòng)舒適度的設(shè)計(jì)建議。5.對(duì)某超高層框架-核心筒建筑的組合樓蓋體系設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了舒適度分析,給出了優(yōu)化建議,并提出了用鋼量更小、使建筑凈高更大的鋼桁梁-混凝土組合樓蓋方案。
[Abstract]:The steel-concrete composite floor is widely used in high-rise and super high-rise buildings because of its light weight and high strength. The composite floor forms include steel-concrete composite floor, steel truss beam-concrete composite floor, steel truss beam-concrete composite floor. The steel beam-concrete composite floor is widely used in the honeycomb steel beam-concrete composite floor. At present, the steel truss beam-concrete composite floor is rarely used as the standard floor system in the domestic high-rise and super-high-rise buildings. However, it has the advantages of reasonable force, convenient pipeline passage and so on. It can save materials, significantly improve the net height of the whole building, and have obvious economic benefits. Engineering designers still have doubts about the design and analysis of steel truss beam-concrete composite floor. In particular, there is no mature research conclusion on whether the performance of man-made vibration comfort can meet the requirements. At present, the domestic building design code has a relatively simple regulation on the man-made vibration comfort of composite floor system. There are some problems in guiding the actual project. With the improvement of the function of the building and the increase of the span of the floor, More and more scholars and engineers begin to pay attention to the field of human-induced vibration comfort in China. Through literature research, theoretical analysis and numerical calculation, this paper studies the human-induced vibration comfort of steel truss beam-concrete composite floor. Compared with the steel beam-concrete composite floor which has been widely used at present, the key design parameters and suggestions are put forward. The main work accomplished includes: 1.The research background of the vibration comfort degree of the floor is introduced. The existing research results and domestic and foreign main floor comfort evaluation rules are analyzed, and the problems existing in the existing research and domestic regulations are analyzed. 2. Referring to the field test research results of other scholars, The accuracy of modal analysis results of two kinds of combined floor fine finite element model and beam element model are compared and analyzed. The boundary conditions of the substructure and the finite element model parameters of the substructure are proposed. 3. The finite element transient time history analysis of two kinds of composite floor under pedestrian load is carried out. In order to calculate the acceleration response of the floor, the load of multi-person walking force is used to excite the floor. The working conditions of calculating the acceleration response of the floor include fixed single walking force, moving single walking force, and group walking synchronously. Through the comparison of the results of the theoretical analysis with the results of the analysis in time, the method of the fixed single person walking force is adopted as the standard loading method to compare the comfort degree of different floor schemes. The step frequency of pedestrian load is the most unfavorable step frequency, which causes the floor resonance. 4. The analysis of dynamic response parameters under the load of fixed single person walking force, The design suggestion of steel beam-concrete composite floor and steel truss beam-concrete composite floor considering human induced vibration comfort is given. The comfort degree of composite floor system of a super high-rise frame-core tube building is analyzed. The optimization suggestion is given, and the steel truss beam-concrete composite floor with smaller steel content and larger net height is put forward.
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU973.14

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本文編號(hào)：1532792