某博物馆大跨度双向悬挑楼盖的舒适度研究

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21世纪以来,我国经济发展迅速,人民生活水平不断提高,对建筑的追求也向着结构轻巧、造型独特等方向发展,促使了新型结构体系的采用、施工技术水平的提高以及轻质高强材料的使用。现代工程结构因其刚度的降低以及跨度的增大,使结构拥有较低的自振频率。此时,由于人活动的激励,如步行和有氧运动等,结构容易发生较高水平的振动。这种过度的振动一般不会给结构带来安全性问题,但能使人产生不满和不舒适,影响结构的正常使用。随着我国大跨空间结构的不断发展,大跨楼盖结构的人致振动舒适度问题值得进一步研究。本文将以曲靖博物馆工程为实例,利用MIDAS有限元软件建立博物馆楼盖的有限元模型,开展博物馆双向悬挑大跨楼盖的人致振动舒适度研究,研究内容主要包括以下几个方面:1)总结和分析目前人体振动舒适度评价体系。重点介绍国际ISO2631舒适度评价指标的计算方法及限值,在此基础上,引进已有的建立在心理物理学方法上的烦恼率模型,建立了关于博物馆楼盖的振动烦恼率模型及计算方法,弥补了传统评价体系只能对舒适度作出定性判断的不足,实现了楼盖振动舒适度标准的量化分析。2)介绍常见的人行荷载及其模型,构造多步行走的人行荷载。开展了悬臂结构的人致振动分析,给出了悬臂结构的最大加速度响应谱法。3)利用MIDAS有限元软件建立博物馆楼盖的有限元模型,根据博物馆的合理参观流量确定了三种人行荷载工况,将人行荷载施加到有限元模型上,对三种工况下的振动响应进行分析,并运用本文提出的关于博物馆楼盖的振动烦恼率模型对其人致振动舒适度进行分析评估。
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