组合楼盖结构舒适度分析实例
装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究共3篇
装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究共3篇装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究1装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究随着城市化进程的加速，高层建筑已经成为城市发展的重要标志和经济增长的重要驱动力。
然而，随着建筑高度和规模的不断增加，结构的舒适度问题也越来越受到关注。
装配式钢结构组合楼板作为一种新型的建筑结构体系，越来越受到建筑设计师的青睐。
但是，这种结构的舒适度问题一直没有得到很好的解决。
本文主要研究装配式钢结构建筑组合楼板的人致振动舒适度问题，并提出相应的解决方案。
1. 装配式钢结构组合楼板的主要结构特点装配式钢结构组合楼板，又称预制混凝土组合楼板，是一种新型的建筑结构体系。
它由钢和混凝土组合而成，具有以下主要结构特点：1) 钢结构组成了组合楼板的框架，具有较高的承载能力和变形能力。
2) 组合楼板采用混凝土浇筑的方式，具有良好的耐久性和防火性能。
3) 组合楼板预制化程度高，建造速度快，减少了建筑现场加工的时间和人力成本。
这种建筑结构的优点使它在现代建筑中得到了广泛应用。
但是，由于其结构的重量和材料的刚性，容易引起人致振动的问题。
2. 装配式钢结构组合楼板的人致振动问题由于组合楼板的结构繁琐，重量大，容易致使人们在楼板上处于一种不舒适的地面反应状态中。
当人们在楼板上行走或跳跃时，楼板会发生微小的振动，这会导致人的不适感。
一般情况下，人类对于地面振动的灵敏度偏向于低频振动，其舒适度主要受到振动频率、振幅、减震效果和振动持续时间的影响。
在实际情况中，人致振动的舒适度往往会受到多种因素的影响。
3. 装配式钢结构组合楼板的舒适度改进措施为了改善装配式钢结构组合楼板的人致振动舒适度问题，可以采取以下措施：1) 采用减震措施。
在组合楼板上增加防震材料，有效提高楼板的抗震能力和抗振能力，从而降低人致振动的影响。
2) 设计合理的结构尺寸。
组合楼板的结构尺寸应该设计合理，比如增加楼板的厚度和减少楼板的重量，在不影响建筑结构的前提下，优化结构设计。
某农业展览馆大跨组合楼盖舒适度分析
0引言近年来,大跨度楼盖得到越来越多的应用,由于其竖向自振频率较低,在人的正常活动下,很容易发生振动,当振动达到一定程度时会让人感到不舒适,影响建筑的使用功能。
因此,设计大跨度楼盖应进行舒适度计算。
本文以某农业展览馆为工程实例,对大跨度楼盖结构的舒适度进行计算分析并作出评价。
1楼盖振动的基本概念主要包括人行激励,动力特性,振动荷载模型及评价4部分。
1.1人行激励楼板振动的振源主要是人的活动,包括行走、跑动、跳跃等,通常称为人行激励。
楼盖振动可能是单人行走引起,也可能是多人活动引起,荷载作用点不断变化,受步频、体重等因素的影响,因此评价楼盖振动舒适性,就必须建立人行激励的荷载模型。
典型的单步落足曲线如图1所示。
由于人的重心在行走过程中不断的上升和下降,因此施加给地面一个竖向动力荷载,其大小并不一直等于体重,而是随行走过程上下波动。
图1中,A为人的足跟开始触地,然后随人的重心转移,曲线逐渐上升,达到第一个峰值点B,该峰值包括了人的体重和运动惯性力的总和。
随后随着人屈膝、摆动另一条腿以及重心的转移,该曲线下降至C点,接着人的脚掌蹬地,使得该曲线再次升高至D点。
D点以后,曲线迅速下降至E点,此时人的足尖完全离开地面。
在行走过程中,有一小部分时间内人的双脚均能接触到地面,这一现象体现为左右腿摆动在时间历程中重合。
Wheeler对步频进行了详细的研究,给出了散步、快速行走直至跑步等不同模式下步行荷载的测试结果,见图2。
[收稿日期]2020⁃03⁃12[作者简介]曹光荣,南京长江都市建筑设计股份有限公司,高级工程师,一级注册结构工程师。
某农业展览馆大跨组合楼盖舒适度分析曹光荣(南京长江都市建筑设计股份有限公司,江苏南京210006)[摘要]文章阐述了楼盖竖向振动舒适度的概念、分析方法及评价标准,通过某农展馆工程实例,利用midas/gen软件整体建模,对大跨楼盖进行了步行荷载激励下的振动舒适度分析,比较研究了单人、多人不同荷载工况下的楼盖振动反应。
3-楼板舒适度分析
TMD参数设置
已知参数：质量块m，阻尼器阻尼比取 ，主体结构自振频率f。
计算参数：弹簧总刚度 k，阻尼器的阻尼系数 c
2f c
2m
k m c 2m
k m2
TMD在midas Gen的施加
TMD参数—在midas Gen中输入
已知参数：质量块m=500kg，阻尼器阻尼比取0.1， 主体结构自振频率f=3.719Hz
传播 途径
大跨度楼板和长悬挑结构—分析和设计的主要 对象。 楼盖的动力特性
振动 接受 者
楼板上的使用者—决定了楼板在使用阶段是 否舒适。 舒适度评价标准
怎么做 舒适度分析
1.振源—人行荷载的模拟
激励荷载模型
单足落步曲线
1 办公室、住宅
从单脚接触地面到脚尖离开地面，对地面产生 竖向荷载的变化。 行人的体重影响曲线的峰值
1 3 5 8 10
15
midas Gen 舒适度分析-03
荷载施加的位置 行走一步，模拟行走路线 根据使用功能，确定行走路径，在路径节点上施加。 1.设置一个工况，通过到达时间，模拟行进路线； 2.设置多个工况，通过接续功能，模拟进行路线。
midas Gen 舒适度分析-03
midas Gen 舒适度分析-03
参数设置要点
动力荷载作用下材料弹性模量大于静载作用 1.将混凝土弹性模量放大1.2倍 AISC-11该系数取1.35
徐培福,傅学怡,王翠坤,等.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中 国建筑工业出版社,2005.
2.弹性模量修改—规范选择“无”
midas Gen 舒适度分析-03
• 定义时程荷载工况 分析类型：
m N m 1.85 N
2.传播路径—楼盖动力特性
大跨度楼盖结构舒适度控制
2021年大跨度楼盖结构因建筑功能需求，在大型建筑中被广泛使用。
然而在实际工程应用中，这种结构类型由于刚度小、阻尼低，在投入运营后容易影响使用者的舒适性。
以某大跨度楼盖结构为实例，介绍舒适性分析及振动控制的过程。
1工程概况某会议中心主体结构采用钢筋混凝土框架结构体系。
根据建筑专业使用功能要求，原有楼层部分混凝土楼板拆除，新增钢楼盖结构，重新设计梁、柱，铺设楼板。
新增大跨度钢结构楼盖，最大跨度25.2m，梁高1.2m。
新增部分与原有结构分缝关系不变，结构缝处采用滑动支座连接，支座处的滑移量满足罕遇地震下抗震位移要求。
2舒适度设计2.1相关规范（1）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）[1] 3.4.6条规定，对混凝土楼盖结构应根据使用功能的要求进行竖向自振频率验算，并宜符合下列要求：住宅和公寓不宜低于5Hz，办公楼和旅馆不宜低于4Hz，大跨度公共建筑不宜低于3Hz。
（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）[2]第3.7.7条规定：楼盖结构应具有适宜的舒适度。
楼盖结构的竖向振动频率不宜＜3Hz，竖向振动加速度峰值不应超过表3.7.7（见表1）的限值。
表1楼盖竖向振动加速度限值注：楼盖结构竖向自振频率为2~4Hz时，峰值加速度限值可按线性插值选取。
人行走引起的楼盖振动峰值加速度可按下列公式近似计算：ap=Fpβωg（1）Fp=pe-0.35f（2）式中：ap为楼盖振动峰值加速度（m/s2）；Fp为接近楼盖结构自振频率时人行走产生的作用力（kN）；p为人们行走产生的作用力（kN）；fn为楼盖结构竖向自振频率（Hz）；β为楼盖结构阻尼比；ω为楼盖结构阻抗有效重量（kN）；g为重力加速度，取9.8m/s2。
2.2舒适度评价本结构在B区2层新加楼盖处为大跨结构，跨度达25.2m，在不同人群荷载激励下，可产生由楼盖竖向振动引起的舒适度问题。
根据设计方有限元分析结果，当在2层新加楼盖处施加人行荷载时，楼盖加速度最大值达到0.24m/s2，不满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2010中楼盖加速度＜0.15m/s2的要求。
大跨度混凝土楼盖的舒适度实例分析
大跨度混凝土楼盖的舒适度实例分析摘要]人行走的频率在1Hz~3Hz，为避免人行引起共振，所以规范规定楼盖竖向振动频率不宜小于3Hz。
而本案为某钢筋混凝土框架-剪力墙结构，混凝土楼盖最大跨度24m，楼盖最大悬挑跨度10m，存在竖向竖向振动频率小于3Hz的情况，因此通过动力时程分析补充计算，对结构施加人行激励，从而得出结构楼盖体系仍可满足振动舒适度的要求的结论。
[关键词] 人行激励；大跨度；大悬挑；舒适度中图分类号：TU398 文献标识码：A 文章编号：1 工程概况地上5层（其中2、3层设夹层），总建筑面积29460平方米，其中首层建筑面积为7622m2（室外覆土区结构面积3500不计入），二层以上面积为22595m2；架空层面积为1087.5m2，建筑檐口高度34.2米，建筑屋顶高度36.2米。
主入口位于东侧二层，次入口位于西侧首层；建筑首层包括学术报告厅、会议培训、技术用房及共享廊道；建筑2至5层为图书馆主要阅览空间，包括借阅阅览（包含传统阅览、电子阅览及专业阅览）、藏书库、展览展示、学术培训、书院、咨询服务、行政办公、设备用房等功能。
2 结构方案结构对称设置四个角筒、8片剪力墙、12颗大矩形落地柱，柱跨24米，正是给建筑提供一个四平八稳的立体空间，结构上抗震性能也很好，大跨度柱网给建筑布置剧场式观景盒子创造了非常自由的空间。
屋顶为双向垂直交叉大跨度钢结构桁架。
其中三层的混凝土楼盖大悬挑跨度9.3m，悬挑梁采用变截面800x2200（根部）/1200（端部）并施加预应力以严格控制其挠度。
大跨度梁跨度24m，采用薄腹梁减轻大跨、大悬挑范围的结构自重，薄腹梁截面250~300x1200~1800。
3 舒适度分析本工程大范围采用大跨大悬挑结构，需控制楼（屋）盖结构具有适宜的舒适度，采用SAP2000进行楼盖舒适度分析。
分析步骤如下：（1）自振频率计算。
通过各层的自振频率计算发现，第3层楼盖结构竖向振动频率低于3Hz，需对该层楼盖进一步分析。
钢-混凝土协同式组合空腹夹层板楼盖舒适度分析
率 一般 较小 。当空 腹 夹 层 板 的 自振频 率 与人 行 频
元， 表层薄板 、 边梁和剪力墙均采用薄壳单元。为 考虑 上 、 下肋 和剪 力 键 之 间 节 点 的 刚域 ， 梁 单 元 将
之 间的连 接 节 点 指定 为 全 刚性 ， 刚域 系 数 设 为 即
１约 束施 加在 柱 端 ， 约 束 三个 方 向 的线 位 移 ， ． 仅 以
考虑 柱刚度 对 楼 盖 动 力 特 性 的影 响。 混凝 土 弹性 模 量 取 ３×１ ／ ｍ ， ０ Ｎ ｍ 密度 为 ２ ０ ｇ Ｉ ， ５ ０ｋ ／ｎ 钢材 弹 性 模 量 取 ２０ ． ６×１ Ｎ ｍ 密度 为 ７ ０ ｇ ｍ ． ０ ／ｍ， ８０ｋ／
摘
要 ： 一混凝 土协 同式 组合 空腹 夹层 板 由 于跨 度 较 大 ， 钢 自重较 轻 ， 适 度 是 评 价其 结 构 性 能 舒
的 主要 指标 。针 对 某筒 中筒 结构楼 盖 ， 考虑 不 同 网格 布置 方 式、 无 隔墙 和 不 同行 走路 线 影响进 有 行振 动 响应 分析 。分析 表 明 ， 盖低 阶振 型表 现 为 竖 向振 动 ； 楼 加速 度 峰 值 在 网格 为正 交正放 ， 行 走路 线 通过低 阶振 型 中心 时最 大 ； 隔墙 时空腹 夹层 板 的 自振 频 率 和峰 值 加 速 度要 低 于无 隔墙 有 时相 应 的 自振 频 率和峰 值加 速度 ； 为保证 舒适 度 ， 建议 采 用正 交斜放 网格 ， 虑 隔墙 影 响 ， 考 隔墙布 置尽 量避 免产 生通 过低 阶振 型 中心 的行走 路 线 ， 果 不 可避 免 ， 分析 时应考 虑让 行走路 线 通过 如 在
大跨度钢梁-混凝土组合楼盖舒适度分析
大跨度钢梁-混凝土组合楼盖舒适度分析摘要：大跨度钢梁-混凝土组合楼盖体系跨度往往较大，结构体系偏柔，在满足承载力和变形的同时，有必要进行舒适度分析，本文采用MIDAS/GEN软件对实际工程进行分析，考察了结构的竖向自振频率，并对最不利振动点输入人行激励时程，通过分析其加速度峰值对结构楼板舒适度进行判断。
关键词：大跨度钢梁-混凝土组合楼盖竖向自振频率最不利振动点人行激励舒适度Analysis of Comfortableness of large-span steel-concrete composite floorLi Lun（Architectural Design & Research Institute of Guangdong Province，Guangzhou 500010，China）Abstract：The large-span steel-concrete composite floor system is often long and the structural system is flexible，while satisfying the bearing capacity and deformation，it is necessary to carry out comfort analysis.This paper uses MIDAS/GEN software to analyze the actual project，inspects the vertical natural frequency of the structure，then inputs pedestrian excitation to the most disadvantageous vibration point.Through the analysis of the peak vertical acceleration，the floor comfortableness is judged..Keywords：the large-span steel-concrete composite floor；vertical natural frequency；the most disadvantageous vibration point；floor comfortableness.0 引言随着建筑功能要求日益多样化，大跨钢梁-混凝土楼盖、人行天桥及连廊等越来越多，人们对舒适度要求也越来越高，此类结构承载力和变形往往能够满足规范要求，但是刚度偏柔，导致结构自振频率可能位于人行频率的范围内，行人活动会激励结构共振，并由此引起舒适度的问题。
《装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》
《装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断进步，装配式钢结构建筑因其高效、环保、可重复利用等优点，在建筑领域中得到了广泛应用。
其中，组合楼板作为装配式钢结构建筑的重要组成部分，不仅承载着建筑物的重量，还直接关系到建筑内部人员的舒适度。
因此，对装配式钢结构建筑组合楼板的人致振动舒适度进行研究，对于提高建筑品质和居住体验具有重要意义。
二、研究背景与意义近年来，随着城市化进程的加快，高层和超高层建筑日益增多，而装配式钢结构建筑以其独特的优势成为建筑行业的新宠。
然而，随着人们对居住环境要求的提高，建筑振动问题逐渐成为影响居住舒适度的重要因素之一。
尤其是对于装配式钢结构建筑的组合楼板，其振动特性直接关系到建筑内部人员的舒适感受。
因此，开展人致振动舒适度研究，不仅有助于深入了解组合楼板的振动特性，也为建筑设计和施工提供理论依据，具有重要的理论意义和实践价值。
三、研究方法与内容（一）研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法。
首先，通过查阅相关文献，了解装配式钢结构建筑组合楼板的振动特性和人致振动舒适度的评价标准。
其次，利用有限元软件对组合楼板进行数值模拟，分析其振动特性。
最后，通过实验研究，验证数值模拟结果的准确性。
（二）研究内容1. 文献综述：对装配式钢结构建筑组合楼板的振动特性和人致振动舒适度的相关研究进行综述，了解国内外研究现状及发展趋势。
2. 数值模拟：利用有限元软件建立组合楼板模型，分析其在不同荷载作用下的振动特性。
3. 实验研究：设计实验方案，对组合楼板进行人致振动实验，收集实验数据。
4. 结果分析：对实验数据和数值模拟结果进行分析，评价组合楼板的人致振动舒适度。
5. 结论与建议：根据分析结果，提出改进措施和建议，为装配式钢结构建筑的设计和施工提供参考。
四、研究结果与分析（一）数值模拟结果通过有限元软件对组合楼板进行数值模拟，发现其在不同荷载作用下的振动特性有所不同。
《2024年装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》范文
《装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》篇一一、引言随着装配式钢结构建筑在全球范围内的广泛应用，组合楼板作为建筑的重要结构之一，其振动舒适度问题日益受到关注。
特别是在人行荷载作用下的振动舒适度研究，对提高居民生活质量和确保建筑安全具有十分重要的意义。
本文以装配式钢结构建筑组合楼板为研究对象，系统分析了人致振动下的舒适度性能及影响因素，为今后同类建筑设计提供参考。
二、装配式钢结构建筑概述装配式钢结构建筑以其高效、环保、耐久等优势，在现代建筑中得到了广泛应用。
其组合楼板作为建筑的水平承载构件，不仅要承受自重和各种荷载，还要考虑人行荷载引起的振动问题。
因此，对组合楼板的振动性能进行研究，是确保建筑使用舒适度和安全性的重要环节。
三、人致振动舒适度评价指标人致振动舒适度评价主要依据国际及国内相关标准，结合人体对振动的感知和反应，通过一系列物理量如加速度、频率等来衡量。
本文采用国际通用的振动舒适度评价指标，如垂直振动加速度、振动频率等，同时结合主观问卷调查，综合评估组合楼板的振动舒适度。
四、装配式钢结构组合楼板振动特性分析通过对不同类型、不同构造的装配式钢结构组合楼板进行振动试验，分析其动态特性。
包括楼板的自振频率、阻尼比等参数，以及在不同人行荷载作用下的振动响应。
通过对比分析，得出各类楼板的振动性能差异及影响因素。
五、人致振动舒适度影响因素研究本文重点研究了影响装配式钢结构组合楼板人致振动舒适度的主要因素。
包括楼板材料性能、结构形式、刚度分布、步态频率等。
通过理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，探讨各因素对楼板振动性能的影响程度及其相互作用关系。
六、舒适度改善措施与建议根据前述研究结果，提出改善装配式钢结构组合楼板人致振动舒适度的措施与建议。
包括优化楼板结构形式、提高材料性能、调整刚度分布等。
同时，针对不同地区、不同使用需求的建筑，提出相应的设计建议和优化方案。
七、结论通过对装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度的研究，本文得出以下结论：1. 不同类型和构造的组合楼板在人行荷载作用下的振动性能存在差异；2. 楼板材料性能、结构形式和刚度分布等因素对振动舒适度有显著影响；3. 通过优化设计，可以有效提高装配式钢结构组合楼板的振动舒适度；4. 主观问卷调查与客观物理量分析相结合的评价方法，能够更全面地评估楼板的振动舒适度。
《装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》范文
《装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》篇一摘要：本文旨在研究装配式钢结构建筑中组合楼板的人致振动舒适度问题。
通过对不同类型组合楼板的振动特性进行实验分析，探讨人致振动对结构舒适度的影响，为优化装配式钢结构建筑的设计和施工提供理论依据。
一、引言随着建筑技术的不断进步，装配式钢结构建筑因其高效、环保、可重复利用等优点，在建筑领域得到了广泛应用。
然而，随着人们对居住环境舒适度要求的提高，装配式钢结构建筑中组合楼板的振动问题逐渐成为研究的热点。
本文将重点研究人致振动对装配式钢结构建筑组合楼板舒适度的影响，为提高建筑舒适度提供理论支持。
二、文献综述国内外学者在装配式钢结构建筑组合楼板振动舒适度方面进行了大量研究。
研究表明，楼板的振动主要来源于人行走、设备运行等动力荷载。
不同类型、不同构造的楼板在受到动力荷载作用时，其振动特性存在差异。
目前，关于人致振动对楼板舒适度影响的研究主要集中在振动的传递机理、振动评价指标以及减振措施等方面。
三、实验方法与数据采集本研究采用实验方法，对不同类型装配式钢结构建筑组合楼板进行人致振动实验。
实验中，通过在楼板上模拟人行走的动态荷载，记录楼板的振动数据。
同时，采用加速度传感器和激光测振仪等设备，对楼板的振动特性进行实时监测和记录。
实验数据包括不同位置、不同频率下的楼板振动加速度、位移等参数。
四、实验结果与分析（一）实验结果根据实验数据，得到了不同类型组合楼板在人致振动下的加速度、位移等振动参数。
结果表明，不同类型楼板的振动特性存在差异，同一类型楼板在不同位置、不同频率下的振动参数也存在差异。
（二）结果分析1. 振动传递机理：通过对实验数据的分析，发现人致振动主要通过结构传递到楼板，进而影响到整个建筑的舒适度。
不同类型楼板的振动传递机理存在差异，主要与楼板的刚度、质量、阻尼等物理特性有关。
2. 振动评价指标：本研究采用均方根加速度（RMS）和振动主导频率等指标评价楼板的振动舒适度。
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随着国家和地方推广建筑部件化，建筑工业化和产业化，装配式建筑成为引导
建筑行业发展的新趋势。
目前装配式建筑主要由预制装配式混凝土结构、钢结构、竹木结构、组合结构等组成。
相较于预制装配式混凝土结构，钢结构或钢-混凝土组合结构以其自重轻、施工周期短、跨度大（空间分割灵活），延性好等优势，在公共建筑领域广受采用。
组合楼盖构造示意图
典型组合楼盖实例
钢结构建筑大量采用后，由于钢结构楼面的刚度较传统混凝土楼面的刚度要小很多，所以楼板舒适度成为必须要考虑的问题，目前振动控制主要遵循的规范中，《高层建筑混凝土结构技术规程》3.7.7条及附录A，《高层民用建筑钢结构技术规程》3.5.7条均定义如下：
除此之外，由中国工程建设协会颁布的《组合楼板设计与施工规范》中的4.2章节也对组合楼盖的自振频率和加速度限值有规定：
国内通用的结构设计分析软件如YJK、midasgen等已在楼板及设备振动模块中增加该功能，通常经过多楼层频率验算及附加的楼板动力时程分析即可完成常规项目的楼板舒适度分析。
但是因项目需要，且本着知其然更要知其所以然的原则，笔者查阅了更多资料，抛砖引玉，大家共同研究。
美国钢结构协会发布的AISC Steel Design Guide 11 《Floor Vibrations Due To Human Activity》提出通过限制楼板加速度来控制楼板的振动。
通过使用不同的参数值，考虑建筑用途、非承重构件、隔墙、幕墙等的阻尼，以及主次梁的挠度，是较为先进的分析评价方法。
在国内试验分析和研究的基础上以及参考国外规范（标准），住建部组织专家编制了《建筑楼盖结构振动舒适度技术规范》征求意见稿，其中6.3.1条对人行走引起的楼盖振动峰值加速度计算约定如下：
值得注意的是，与《高规》附录A相比，在该规范中，对人的等效均布荷载和楼盖阻尼比均做了细致约定，对楼盖舒适度计算提供了更为明确地分析方式。
与之类似，《组合楼板设计与施工规范》5.5.7章节定义如下：
按照上述规范，小编取自己以往项目案列做了一个分析，根据《组合楼板设计与施工规范》5.5.8条和5.5.9条，楼板舒适度计算如下：
典型楼板布置示意图
有效均布荷载作用下次梁板带和主梁挠度图
根据《组合楼板设计与施工规范》4.2.4条，自振频率fn=5.18Hz,振动峰值加速度ap/g=0.0047＜0.005，低空飘过，刚刚满足，真的好悬。