近年来,装配式轻型木结构建筑在我国得到迅速发展。随着人们生活水平的提升,除对建筑须具备的安全条件外,越来越多的人对建筑的舒适度提出了更高要求。在木结构居住建筑中,屋盖、楼盖和墙体是其三大结构系统,其中木楼盖是与用户身体相接触的系统。由于木楼盖结构系统在使用过程中,易受外界作用产生显著的动力振动响应,常常给人们带来不舒适感,影响其环境质量,降低工作效率和生活安逸水平。目前,我国木结构行业对装配式木建筑的楼盖振动性能的质量检测处于起步阶段,仅GB/T51226-2017《多高层木结构建筑技术标准》中提及了楼盖振动性能指标要求,其亟待取得突破发展。显而易见,为了满足木结构装配式建筑楼盖结构的使用安全和使用者舒适性等客观要求,加强对各类木结构建筑楼盖结构的振动性能测试与分析工作,是目前和未来我国木结构建筑行业中研究的重点目标之一。鉴于此,文中基于国内外开展木楼盖结构振动研究现状,对一栋二层装配式轻型木结构房屋的楼盖结构进行振动性能测试与分析研究,主要内容包括:有限元分析与计算;楼盖结构的静态荷载测试与分析;楼盖结构的模态试验与分析;楼盖结构的环境激励与冲击激励的振动测试与分析。其中,首先在有限元分析与计算中,通过现场测绘和对楼盖构件的弹性模量动态法测量,利用ANSYS软件开展楼盖结构的模态模拟分析、楼盖结构的集中荷载和均布荷载的位移量模拟,以及对建筑整体模态一阶共振频率模拟研究。其次,在楼盖结构的静态荷载测试与分析中,通过对其楼盖结构均布荷载挠度和集中荷载挠度测试得到的测试值,与ANSYS软件模拟值进行比较,以分析本楼盖结构振动性能的耦合性。再次,对楼盖结构进行模态试验,得出楼盖结构系统振形,并与其有限元模拟分析得到的振形比较分析。最后,开展楼盖结构环境激励与冲击激励的动态测试与分析。通过瞬态激励法,采用环境激励与冲击激励(球类激励、人行激励、有节奏运动)方式,对楼盖结构进行了动态振动测试,分析其动态环境下测得的加速度峰值及其有效值、速度峰值和结构阻尼比计算值,并与其他类型的建筑作相关比较研究。本文的主要研究结论表明:(1)经ANSYS软件模拟计算与分析得知,在楼盖结构承受均布荷载(楼盖自重)作用下,模拟出的最大挠度值为1.47383mm;并用之于计算出的楼盖固有频率值为17.436Hz;依照楼盖设计的均布荷载0.566kN/m~2进行模拟,其最大位移值为2.2659mm。1kN集中荷载主要模拟九个测点,这九个点测试的挠度最大值范围为0.58041mm-1.47383mm。九个测点中,楼盖的中点挠度值最大,达到1.47383mm;通过对建筑整体模拟分析,其前三阶固有频率分别为13.7Hz、13.824Hz和16.688Hz;而通过对建筑楼盖模态分析,其前三阶固有频率为16.413Hz、31.847Hz和48.921Hz。因两者模拟的固有频率值各异,表明对建筑固有频率的模拟研究是不可替代对楼盖固有频率的,而楼盖的固有频率模拟值符合不小于5Hz要求。(2)挠度测试主要分为均布荷载测试与集中荷载测试。一方面,楼盖均布荷载通过ANSYS软件模拟得到位移值为2.2659mm,符合FHA标准规定的小于L/360,即6.556mm要求。另一方面,楼盖集中荷载,测试1kN集中荷载下9个测试点与6条测试线(x向3条、y向3条)的位移挠度值。九个测点测试的最大挠度值在0.620mm-1.256mm,与其模拟值平均误差为13.5%,符合加拿大《National Building Code of Canada》规定的当楼盖跨度小于3m,挠度小于2mm的要求。测试点中,测试最大位移值1.256mm位于楼盖的中点,与其模拟值平均误差为14.8%。6条测试线位移变化情况基本均呈现抛物线,且左右基本对称。(3)模态试验主要通过对单向和双向的模态试验法测试楼盖结构振动性能。单向模态试验进行了x、y、z三组测试,双向模态试验进行了xz、yz两组测试。通过结果对比分析,该建筑楼盖结构的一阶固有频率17.25Hz,亦是x向的一阶弯曲振形,符合加拿大《National Building Code of Canada》楼盖固有频率的舒适度标准不小于5Hz要求;二阶固有频率为26.75Hz,亦是x向的二阶弯曲振形。双向模态试验相对单向模态试验更为稳定。将有限元模拟预估频率值16.413Hz、依据均布荷载产生位移计算的预估频率值为17.436Hz与测试值17.25Hz比较,两个预估值误差均较为小,且计算预估值更为合理可靠。(4)通过环境激励、冲击激励方式对楼盖振动进行动态测试。环境激励试验通过对六个不同测点位置比较,测试楼盖结构的前三阶固有频率分别为17.55Hz、26.61Hz、32.10Hz,通过频谱识别与数据准确、可靠两个情况综合考虑发现:在六个不同位置测试点,测试的一阶频率测试值相对均较稳定。当测试点放置于墙骨柱上、避开1/4、1/3、1/2等振形节点测试结果准确。将测试激励分为球类激励(单次激励、多次激励)、人行激励、有节奏运动激励,单次激励测得的楼盖结构阻尼比为6%,与阻尼比计算值6%吻合,研究动态情况下的加速度峰值的最大值为407.2mm/s~2、速度峰值的最大值为5.606mm/s、加速度RMS值的最大值为75.3mm/s~2、速度RMS值的最大值为0.967mm/s,响应一阶固有频率为16.41Hz,与环境激励、模态试验值相比偏小,原因主要在于人在楼盖质量不能忽略,楼盖固有频率值受楼盖刚度、质量影响而偏小。本文测试加速度峰值最大值符合加拿大标准委员会舒适度标准。综上所述,本研究通过对装配式轻型木结构建筑楼盖振动测试与分析,其楼盖结构的基频、最大挠度值、加速度峰值的最大值符合相关的建筑舒适度标准,为我国装配式轻型木结构建筑的研究发展提供依据与参考,对促进国内装配式木结构轻型建筑楼盖结构的振动试验研究,及其减振优化设计工作具有工程价值与现实意义。