近年来,随着人们对于结构的更大空间与造型美观的追求,同时在新型建筑材料与先进施工技术的支撑下,大跨度楼盖、空中连廊及人行桥等结构形式日趋流行。相较于刚度大、质量大的结构,此类结构更容易出现振动舒适度的问题。而复杂的随机人群激励,是此类结构上承受的主要荷载,也是引起结构振动的最主要因素。由于人群荷载自身的时变性以及考虑行人-结构相互作用的复杂性,当行人作用于结构时,在施加动力荷载的同时增大结构的质量,更重要的是改变结构模态特性。因此,考虑人群的随机性以及人群-结构相互作用对深入了解结构在人群作用下动力特性及动力响应变化规律具有深远的意义。目前大跨结构在人群荷载作用下的振动响应及模态变化研究中主要有:1.运用振型分解法求解振动响应,考虑行人的随机性,但只考虑结构的前低阶振型而忽略高阶振型。2.利用有限元模型,将结构看作多自由度体系,将行人考虑为一致激励。为了更为精细地评估随机人群荷载作用下结构的振动舒适度,本文基于国内外对人群随机荷载与行人-结构相互作用研究成果的基础上,进行了以下几方面的研究:1)首先运用时变的移动弹簧-质量-阻尼模型(SMD),将每个行人用SMD模型模拟,采用振型分解法分别计算不考虑单个行人-结构相互作用和考虑相互作用时,行人在期望步速以及共振步频下结构的动力响应和结构模态变化情况。2)基于社会力模型,结合交通领域内统计分析的行人动力参数,引入减速避让机制及自停止机制,编制MATLAB程序,模拟了人群的随机行走过程,得到任意时刻任意行人的动力参数,建立了随机人群荷载模型。该模型考虑了行人与环境的交互作用、行人个体以及行人之间在时间域和空间域内的随机性。3)根据已建立的随机人群荷载模型,利用移动弹簧-质量-阻尼模型模拟单个行人的动力学行为,建立考虑人群-结构耦合振动的随机人群荷载模型。根据任意时刻连廊和随机人群的动力平衡,建立随机人群-结构竖向耦合振动控制方程。利用状态空间法求解连廊的动力特性随随机人群运动的变化情况,利用振型分解法求解耦合振动控制方程,探讨考虑人群-结构耦合振动的随机人群荷载对钢结构连廊模态以及振动舒适度评估结果的影响。4)在随机人群荷载作用下,考虑到人群步频复杂性对结构高阶振型的影响作用,为了能更加精细地对结构振动舒适度进行评估,利用微分求积(DQ)-积分求积(IQ)混合法求解连廊动力参数随随机人群运动的变化情况,探讨高阶振型对振动响应的贡献情况。同时对比了振型分解法与DQ-IQ混合法两种算法下结构的模态变化情况,并运用1-s均方根加速度进行振动舒适度评估。