建造技术的快速发展以及新型建筑材料的开发,使得大跨楼盖越来越广泛地被应用在复杂空间结构工程中。相较于常规建筑,这类结构体系更轻、更柔、阻尼也更小,在上部荷载尤其是在人行荷载的激励下也更容易出现振动舒适度的问题。但目前对于人群荷载的研究并不完善,主要在于人群在行走过程中具有自身独立性和高度随机性。因此有必要针对大跨楼盖结构在随机人群荷载下的振动响应进行研究分析,为该类结构的舒适度评价提供可靠的计算方法和设计依据。本文从单人步行荷载试验入手,通过对试验数据的处理建立了符合中国人特征的单人连续步行荷载模型,并以高铁站候车厅的实际大跨楼盖结构为载体,研究分析了随机人群荷载作用下结构的振动响应,主要研究工作和成果如下:1、采用直接测量法,利用测力板进行了1040人次的单人步行荷载试验。通过对试验采集的单步荷载曲线进行分析,得到了测试者步行时的步频、步幅、动载因子以及步速等参数的分布规律和各参数之间的关系;基于单步荷载试验数据,按照每步的落足时间点进行拓展得到了单人连续步行荷载曲线并提出了单步拓展的连续步行荷载模型。考虑到行走过程的随机性,给出了随机单人连续步行中各项参数的取值方法。2、基于经典薄板弯曲理论和结构动力学内容,总结了大跨楼盖结构的强迫振动计算方法和时域内的动力响应分析结论,推导出矩形薄板在竖向集中力作用下的振动响应计算公式,进而得到了楼板结构在人群步行力作用下的振动加速度数值计算方法;改进了传统的社会力模型,构造出符合中国人行走特点的随机人群荷载模型,并编程构建了基于社会力模型的随机人群程序模拟系统。3、以高铁站候车厅的大跨楼盖结构为例,分析了随机人群荷载作用下结构的加速度响应。使用蒙特卡罗法进行计算,结果表明,雄安站候车厅楼板在2.0Hz的人致激励作用下响应最大,本文提出的计算方法在确定性人行荷载情况下的计算结果与有限元模拟结果相差5%以内;模拟了西安北站检票过程中乘客随机行走的工况,计算了该过程中检票口区域楼板的人致振动响应值。经过与测试数据对比分析,计算值与实测值相差15%左右,说明本文的模型在计算人群随机行走时具有一定的可靠度。4、使用蒙特卡洛法生成了大量随机单人步行曲线,在此基础上计算了30m跨度的楼板在0～10Hz范围内的10s加速度均方根值,给出了标准反应谱的表达式;对随机人群荷载作用下和不同楼板跨度条件下的反应谱参数进行了修正,提出了楼盖振动加速度反应谱的详细计算步骤,可用来对大量人群活动时楼板的竖向振动响应进行评估。5、以南京美术馆新馆展厅的大跨楼盖结构为工程案例,研究分析了该结构在不同工况下的人致振动响应,结果表明部分区域的振动舒适度超过规范限值,最大竖向加速度达到255mm/s~2;根据计算结果确定了消能减振方案,在三个区域总共布置了21套TMD装置（调谐质量阻尼器）;对美术馆进行了现场振动测试,并与有限元计算值和反应谱计算值对比。结果表明,实测的响应数据相比于有限元软件计算值偏小,而95%保证率和75%保证率下的反应谱值均能较好地覆盖实测加速度响应。