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人群荷載下樓蓋結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)分析方法與試驗(yàn)研究

作者:周晨; 張志強(qiáng); 張曉峰; 李?lèi)?ài)群 東南大學(xué)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 江蘇南京210096; 東南大學(xué)土木工程學(xué)院; 江蘇南京210096; 美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)建筑工程與施工學(xué)系; 堪薩斯州66506; 北京建筑大學(xué); 北京100044

摘要:在大跨樓蓋結(jié)構(gòu)振動(dòng)舒適度分析中引入人群行走的隨機(jī)性對(duì)揭示人群荷載下結(jié)構(gòu)的隨機(jī)振動(dòng)特性和真實(shí)響應(yīng)具有重要意義。圍繞該問(wèn)題,首先建立了基于社會(huì)力模型行走的隨機(jī)人群步行荷載模擬方法,并結(jié)合蒙特卡羅法,提出了大跨樓蓋時(shí)域隨機(jī)振動(dòng)分析方法。隨后,考慮人群分布、步頻、相位等因素的隨機(jī)性,數(shù)值擬合了等效同步人數(shù)計(jì)算公式,建立了隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)的等效確定性分析方法。最后,開(kāi)展了樓蓋結(jié)構(gòu)模型動(dòng)力試驗(yàn),獲得該樓蓋模型的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng),并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:隨機(jī)模擬方法和等效確定性分析方法在各個(gè)工況下與樓蓋結(jié)構(gòu)模型動(dòng)力試驗(yàn)的結(jié)果的平均誤差分別為22.4%和21.50%。對(duì)比兩種分析方法計(jì)算結(jié)果的誤差,共振工況時(shí)隨機(jī)模擬方法計(jì)算誤差較對(duì)方要小,非共振工況時(shí)等效確定性分析方法計(jì)算誤差則要小,實(shí)際工程分析可結(jié)合考慮。

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