计算舒适度的结构阻尼比
舒适度要求
各规范对舒适度的要求《高层民用建筑钢结构设计规程》3．5．5 房屋高度不小于150m的高层民用建筑钢结构应满足风振舒适度要求。
在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的10年一遇的风荷载标准值作用下，结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值不应大于表3．5．5的限值。
结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度，可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定计算，也可通过风洞试验结果判断确定。
计算时钢结构阻尼比宜取0．01～0．015。
表3．5．5结构顶点的顺风向和横风向风振加速度限值3．5．7 楼盖结构应具有适宜的舒适度。
楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz，竖向振动加速度峰值不应大于表3．5．7的限值。
楼盖结构竖向振动加速度可按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的有关规定计算。
表3．5．7 楼盖竖向振动加速度限值注：楼盖结构竖向频率为2Hz～4Hz时，峰值加速度限值可按线性插值选取。
《高层民用建筑混凝土结构设计规程》3．7．6 房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求。
在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的10年一遇的风荷载标准值作用下，结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值不应超过表3．7．6的限值。
结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度可按现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的有关规定计算，也可通过风洞试验结果判断确定，计算时结构阻尼比宜取0．01～0．02。
表3．7．6结构顶点的风振加速度限值3．7．7 楼盖结构应具有适宜的舒适度。
楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz，竖向振动加速度峰值不应超过表3．7．7的限值。
楼盖结构竖向振动加速度可按本规程附录A计算。
表3．7．7 楼盖竖向振动加速度限值《混凝土结构设计规范》3.4.6 对混凝土楼盖结构应根据使用功能的要求进行竖向自振频率验收，并宜符合下列要求：1 住宅和公寓不宜低于5HZ；2办公楼和旅馆不宜低于4HZ；3、大跨度公共建筑不宜低于3HZ；。
大跨度钢筋混凝土楼盖舒适度的分析
大跨度钢筋混凝土楼盖舒适度的分析摘要：近些年来随着经济社会的不断进步以及发展，大跨度楼盖在建筑中获得了十分广泛的应用，但是其也较为容易导致结构共振的出现，基于此，本文论述了大跨度钢筋混凝土楼盖舒适度相关问题，力求不断推进质量的提升。
关键词：大跨度；钢筋混凝土；楼盖引言随着我国经济的发展和生活水平的提高，人们对建筑舒适性问题越来越关注，钢结构楼盖舒适度问题尤为突出。
舒适度是指人们对客观环境从生理与心理方面所感受到的满意程度而进行的综合评价。
钢结构与混凝土结构楼盖舒适标准是一致的。
关于舒适度的标准，JGJ99－98《高层民用建筑钢结构技术规程》及ＹB9238－92《钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》中最早提出组合楼盖自振频率限值为大于15HZ。
经理论和实践证明该要求过严，难以实现。
其后在CECS 273∶2010《组合楼板设计与施工规范》、JGJ3－2010《高层建筑混凝土结构技术规程》及GB50010－2010《混凝土结构设计规范》对楼盖（组合楼盖）舒适度规定进行调整，详细给出了不同使用功能下适宜的竖向自振频率限值以及楼盖竖向振动加速度的限值。
1、舒适度评价标准人对楼板振动的反应是一个和复杂的现象，它与楼盖振动的大小和持续时间、人所处的环境、人自身的活动状态，以及人的心理反应都有关系。
楼盖振动对人的影响一般可以用挠度、频率和加速度来衡量。
1.1、挠度控制《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定，主梁或桁架（包括设有悬挂起重设备的梁和桁架）在可变荷载标准值作用下产生的挠度不宜超过跨度的1/500；次梁和楼梯梁在可变荷载标准值作用下产生的挠度不宜超过跨度的1/300。
1.2、频率控制1.2.1、《组合楼板设计与施工规范》（CECS273：2010）中4.2.4 条规定：组合楼盖在正常使用时，其自振频fn 不宜小于3Hz，亦不宜大于8Hz。
1.2.2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）2015 年版规定，对混凝土楼盖结构提出竖向自振频率的要求：住宅和公寓不宜低于5Hz；办公楼和旅馆不宜低于4Hz；大跨度公共建筑不宜低于3Hz。
大跨度楼盖结构舒适度控制
2021年大跨度楼盖结构因建筑功能需求，在大型建筑中被广泛使用。
然而在实际工程应用中，这种结构类型由于刚度小、阻尼低，在投入运营后容易影响使用者的舒适性。
以某大跨度楼盖结构为实例，介绍舒适性分析及振动控制的过程。
1工程概况某会议中心主体结构采用钢筋混凝土框架结构体系。
根据建筑专业使用功能要求，原有楼层部分混凝土楼板拆除，新增钢楼盖结构，重新设计梁、柱，铺设楼板。
新增大跨度钢结构楼盖，最大跨度25.2m，梁高1.2m。
新增部分与原有结构分缝关系不变，结构缝处采用滑动支座连接，支座处的滑移量满足罕遇地震下抗震位移要求。
2舒适度设计2.1相关规范（1）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）[1] 3.4.6条规定，对混凝土楼盖结构应根据使用功能的要求进行竖向自振频率验算，并宜符合下列要求：住宅和公寓不宜低于5Hz，办公楼和旅馆不宜低于4Hz，大跨度公共建筑不宜低于3Hz。
（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）[2]第3.7.7条规定：楼盖结构应具有适宜的舒适度。
楼盖结构的竖向振动频率不宜＜3Hz，竖向振动加速度峰值不应超过表3.7.7（见表1）的限值。
表1楼盖竖向振动加速度限值注：楼盖结构竖向自振频率为2~4Hz时，峰值加速度限值可按线性插值选取。
人行走引起的楼盖振动峰值加速度可按下列公式近似计算：ap=Fpβωg（1）Fp=pe-0.35f（2）式中：ap为楼盖振动峰值加速度（m/s2）；Fp为接近楼盖结构自振频率时人行走产生的作用力（kN）；p为人们行走产生的作用力（kN）；fn为楼盖结构竖向自振频率（Hz）；β为楼盖结构阻尼比；ω为楼盖结构阻抗有效重量（kN）；g为重力加速度，取9.8m/s2。
2.2舒适度评价本结构在B区2层新加楼盖处为大跨结构，跨度达25.2m，在不同人群荷载激励下，可产生由楼盖竖向振动引起的舒适度问题。
根据设计方有限元分析结果，当在2层新加楼盖处施加人行荷载时，楼盖加速度最大值达到0.24m/s2，不满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2010中楼盖加速度＜0.15m/s2的要求。
连体结构中连体处楼板舒适度验算
2.3 美国现行规范对楼板舒适度相关规定 美国钢结构协会与加拿大钢结构协会联合发布了
《钢结构设计指南》（第 11 册），AISC 和 CISC 对于 楼板舒适度验算标准如图 1 所示。
作者简介：唐振兴（1983—），男，工程师，研究方向：结 构工程。
图 1 AISC 和 CISC 的舒适度标准
g Equipment and Materials | 工程设备与材料 | 117
3 楼板舒适度验算模型 该工程中连体部分，形状类似于椭圆型，主楼间距
为 24m，四榀主桁架间距最大值分别为 10.6m、8.4m、 11.6m。 主 桁 架 上 下 弦 杆 截 面 为 H500mm×350mm× 20mm×24mm； 桁 架 中 腹 杆 及 桁 架 间 支 撑 截 面 为 350mm×20mm；材料均为 Q345B；连体部分楼板及屋 面均采用压型钢板组合楼面，板距离钢梁顶为 180mm 高， 楼板采用双层双向配筋。
3.1 确定最不利振动控制点 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）
人行走作用力及楼盖结构阻尼、楼盖单位面积有效重量 的 规 定： 模 型 在 18 层 楼 面 取 恒 载 0.55kN/m2， 活 荷 载 0.55kN/m2，在 20 层连体屋面处取恒载 3.0kN/m2，活荷 载 0kN/m2；结构阻尼比取 0.03。经模态分析得到最不利 振动控制点，即第一竖向自振模态所在点。如图 2 所示（第 一竖向自振振型频率为 4.637Hz）。
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2019 年第 17 期
连体结构中连体处楼板舒适度验算
唐振兴，唐昭青，吴建华
结构阻尼比
对结构基本处于弹性状态的的情况，各国都根据本国的实测数据并参考别国的资料，按结构类型和材料分类给出了供一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。
综合各国情况，钢结构的阻尼比一般在0.01－0.02之间（单层钢结构厂房可取0.05），钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03－0.08之间，对于钢-混凝土结构则根据钢和混凝土对结构整体刚度的贡献率取为0.025－0.035。
以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中，采用的阻尼比的值。
该阻尼比即为各阶振型的阻尼比的值。
另外，对于一些常见的材料的损耗因子（对于材料，常称之为损耗因子，一般可以通过特定关系转换为阻尼比），可以参考如下数值：钢、铁：1E-4~6E-4，铝：1E-4；铜：2E-3；粘弹性材料：0.2~5；软木塞：0.13~0.17；混凝土：0.015~0.05，等等。
结构抗震阻尼比计算
结构抗震阻尼比计算
结构抗震阻尼比是指结构在地震作用下，由于结构本身的阻尼特性所产生的阻尼比。
阻尼比是衡量结构抗震能力的重要参数之一，对于增强结构的抗震能力和保证结构安全具有重要意义。
阻尼比的计算需要考虑结构的材料、结构形式、结构参数等因素。
对于钢结构而言，阻尼比主要受到主梁与次梁之间的连接形式、截面形式、截面面积等因素的影响；对于混凝土结构而言，阻尼比主要受到结构的刚度、构件截面面积、混凝土强度等因素的影响。
阻尼比的计算可以采用试验法、理论法、经验法等方法。
目前常用的计算方法有等效线性阻尼比法、能量损耗法、模态应变阻尼比法等。
其中，等效线性阻尼比法是一种简单易用的计算方法，通常适用于低层建筑结构；能量损耗法和模态应变阻尼比法则适用于高层建筑结构，并能够更准确地反映结构的阻尼特性。
在结构设计中，正确计算结构的阻尼比对于保障结构的抗震安全具有重要意义。
因此，建议设计人员在设计结构时，应仔细分析结构特点和参数，采用适当的计算方法对阻尼比进行准确计算，并在结构施工与使用过程中加强对阻尼比的监测与控制。
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楼板舒适度行走激励教程(简易版本)
舒适度验算主要验算两块，加速度限值和楼盖自振频率。
记住下图中加速度限值和频率限值，我们要计算的要小于加速度限值和大于频率限值。
1、因为在计算舒适度时候，活载取值过大，结构不安全，故由规范的3.2.3条知道，以住宅为例，楼盖活载取值为0.3KN/㎡。
这个荷载小于住宅的活载，可以单独存一个模
型计算。
或者在计算参数中将活载的组合值系数改为0.3/2=0.15。
2、阻尼比按规范5.3.2，混凝土弹性模量增大系数按规范3.1.3。
频率限值按规范要求（见图3），其他按默认。
3、在“多楼层频率验算”中点取要计算的楼层。
并在模态结果中参看位移最大的最不利点(记住这个最不利点，后续要荷载要加到这个点上)。
并用第一阶的频率与频率限值做对比，大于限值要求，说明满足要求。
4、在下图一中点开行走激励，的数值如果第一阶自振频率大于6.6，则取2.2，如果大于4.4小于6.6，则取f1=2.2和第一阶频率/3的数值（例如第一阶频率为5.4，取5.4/3=1.8），这样的话要建立两个行走激励荷载，后续要建立两个工况。
图一中的其他参数按照默认，是符合规范5.2节的。
5、行走激励推荐采用单点加载，并且在第一阶下位移最大点位置上加载（上面提到过要记住这个位置）。
在平面图中布置好荷载位置后，在荷载工况菜单中，将定义好的荷载添加到工况中计算即可。
6、工况定义好，就可以直接计算，点取全部计算。
最后在计算书中查看计算书。
本例子算的加速度峰值是0.024，小于限值0.15的要求（限值要求见规范4.2节）。
YJK参数设置详细解析
结构总体信息 换层位于地上 2 层时， 转换层所在层号应填入 5。
程序不能自动识别转换层， 需要人工指定。
对于高位转换的判断， 转换层位置以嵌固端起算， 即以 (转换层所在层号- 嵌固端所在层号+1)进行判断，是否为 3 层或 3 层以上转换。
9、加强层所在层号：人工指定。
根据《高规》 10.3 、《抗规》 6.1.10 条并结合工 程实际情况填写。
10、底框层数：用于框支剪力墙结构。
高规 10.211、施工模拟加载层步长：一般默认 1.12、恒活荷载计算信息： (P66)1)一般不允许不计算恒活荷载，也较少选一次性加载模型； 2) 模拟施工加载一模式： 采用的是整体刚度分层加载模型， 该模型应用与各 种类型的下传荷载的结构，但不使用与有吊柱的情况；3) 按模拟施工二： 计算时程序将竖向构件的轴向刚度放大十倍， 削弱了竖向 荷载按刚度的重分配， 柱墙上分得的轴力比较均匀， 传给基础的荷载更为合 理。
4)模拟施工加载三：采用分层刚度分层加载模型，接近于施工过程。
故此建议一般对多、 高层建筑首选模拟施工 3。
对钢结构或大型体育馆类 (指 没有严格的标准层概念) 结构应选一次加载。
对于长悬臂结构或有吊柱结构， 由于一般是采用悬挑脚手架的施工工艺， 故对悬臂部分应采用一次加载进行1、结构体系：按实际情况填写。
2、结构材料信息：按实际情况填写。
3 、结构所在地区： 一般选择“全国”。
分为全国 、上海 、广东， 分别采用中国国家规范、上海地区规程和广东地区规程。
B 类建筑和 A 类建筑选项只在坚定 加固版本中才可选择。
4、地下室层数：定义与上部结构整体分析的地下室层数，根据实际情况输入，无则填 0。
5、嵌固端所在层号： (P219~224) 抗规 6.1.14 条：地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 2 倍。
如果地下室首层的侧向刚度大于其上一层侧向刚度的 2 倍，可将地下一层顶 板作为嵌固部位； 如果不大于 2 倍，可将嵌固端逐层下移到符合要求的部位， 直到嵌固端所在层侧向刚度大于上部结构一层的 2 倍。
舒适度验算的结构阻尼比
舒适度验算的结构阻尼比
结构阻尼比对于提高建筑物的舒适度非常重要。
在建筑物发生震动时，较高的阻尼比可以使震动的幅度和持续时间减少，从而减轻人体的不适感和损伤。
在舒适度验算中，结构阻尼比是一个至关重要的参数。
通过对建筑物进行振动测试，结构工程师可以确定建筑物的结构阻尼比，并根据测试结果改进建筑物的防震性能。
在实际工程中，为了确保建筑物的舒适度，结构阻尼比需要满足一定的要求。
一般认为，建筑物的结构阻尼比应该在5%至10%之间。
如果阻尼比太低，建筑物将很难抵御震动；如果阻尼比太高，建筑物将变得太刚硬，从而影响舒适度。
因此，在设计建筑物时，需要对结构阻尼比进行充分的考虑，以确保建筑物在受到外界激励时能够提供足够的阻尼能力，确保建筑物的舒适度和安全性。
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YJK参数设置详细解析
结构整体信息1、结构体系：按实际情形填写。
2、结构材料信息：按实际情形填写。
3、结构所在地域：一样选择“全国”。
分为全国、上海、广东，别离采纳中国国家标准、上海地域规程和广东地域规程。
B类建筑和A类建筑选项只在坚决加固版本中才可选择。
4、地下室层数：概念与上部结构整体分析的地下室层数，依如实际情形输入，无那么填0。
5、嵌固端所在层号：（P219~224）抗规条：地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍。
若是地下室首层的侧向刚度大于其上一层侧向刚度的2倍，可将地下一层顶板作为嵌固部位；若是不大于2倍，可将嵌固端逐层下移到符合要求的部位，直到嵌固端所在层侧向刚度大于上部结构一层的2倍。
由于剪切刚度比的计算只与建筑结构本身的特性有关，与外界条件（如回填土的阻碍、是不是为地下室等）无关，因此在计算侧向刚度比是宜选用剪切刚度比。
在YJK中的结果文件中，剪切刚度是RJX1、RJY1，可从地下一层逐层计算与地上一层的剪切刚度比，显现大于2或四舍五入大于2的，该层顶板即可作为嵌固端。
若是地下室各层都不知足嵌固条件，应将嵌固部位设定在基础顶板处，嵌固端所在层号填0。
6、与基础相连构件最大底标高：7、裙房层数：程序不能自动识别裙房层数，需要人工指定。
应从结构最底层起算（包括地下室），例如：地下室3层，地上裙房4层时，裙房层数应填入7。
8、转换层所在层号：应按楼层组装中的自然层号填写，例如：地下室3层，转换层位于地上2层时，转换层所在层号应填入5。
程序不能自动识别转换层，需要人工指定。
关于高位转换的判定，转换层位置以嵌固端起算，即以（转换层所在层号-嵌固端所在层号+1）进行判定，是不是为3层或3层以上转换。
9、增强层所在层号：人工指定。
依照《高规》、《抗规》条并结合工程实际情形填写。
10、底框层数：用于框支剪力墙结构。
高规11、施工模拟加载层步长：一样默许1.12、恒活荷载计算信息：（P66）1）一样不许诺不计算恒活荷载，也较少选一次性加载模型；2）模拟施工加载一模式：采纳的是整体刚度分层加载模型，该模型应用与各类类型的下传荷载的结构，但不利用与有吊柱的情形；3）按模拟施工二：计算时程序将竖向构件的轴向刚度放大十倍，减弱了竖向荷载按刚度的重分派，柱墙上分得的轴力比较均匀，传给基础的荷载更为合理。
阻尼器阻尼比计算公式
阻尼器阻尼比计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：阻尼器是一种用来减少系统振动幅度并使系统达到稳定状态的装置。
在工程领域中，阻尼器广泛应用于减振和减震系统中，起到了至关重要的作用。
在设计阻尼器时，阻尼比是一个非常重要的参数，它能够影响系统的振动特性和稳定性。
本文将介绍阻尼器阻尼比的计算公式，帮助读者更好地理解并设计阻尼器。
阻尼比通常用ζ来表示，它是一个无量纲的参数，反映了实际阻尼器的阻尼效果相对于临界阻尼效果的大小。
阻尼比越大，阻尼效果越强，系统的振动幅度会更快地减小，系统也会更快地达到稳定状态。
而阻尼比越小，系统的振动幅度会越大，系统达到稳定状态的时间也会更长。
对于线性阻尼器，阻尼比可以通过以下公式进行计算：ζ = c / (2 * √(mk))ζ表示阻尼比，c表示阻尼器的阻尼系数，m表示系统的质量，k 表示系统的刚度。
这个公式描述了阻尼比和阻尼器的特性、系统的质量和刚度之间的关系。
在实际设计中，需要根据实际工程需求和系统参数来确定阻尼比的大小，以确保系统具有良好的稳定性和减振效果。
值得注意的是，阻尼比并不是越大越好，也不是越小越好。
在设计阻尼器时，需要根据系统的振动特性和工作环境来确定合适的阻尼比。
过大的阻尼比可能导致系统反应迟钝，振动幅度较小，但系统稳定性差；而过小的阻尼比可能导致系统振动幅度过大，在系统达到稳定状态前会经历长时间的振荡。
在实际的工程设计中，经常需要通过试验和模拟来确定阻尼比的大小。
通过对系统进行振动分析和实验测试，可以获得系统的振动特性，从而确定合适的阻尼比。
工程师需要综合考虑系统的质量、刚度、工作环境等因素，来确定阻尼比的大小，以实现系统的稳定和减振效果。
阻尼器阻尼比的计算公式为ζ = c / (2 * √(mk))，其中阻尼比反映了阻尼器的阻尼效果相对于临界阻尼效果的大小。
在设计阻尼器时，需要根据系统的振动特性和工作环境来确定合适的阻尼比，以实现系统的稳定和减振效果。
深度解析楼盖舒适度判别
深度解析楼盖舒适度判别0题记2015年的时候,本人曾发表一篇关于人行激励楼盖舒适度方法的研究论文.当时,大概查阅了三四十篇相关论文.距今为止,三年过去了,在这期间,我陆陆续续又看过一二十个楼盖舒适度的研究报告,包括超限报告中的专项分析,自己也写了七八个项目的舒适度分析报告和咨询报告.这篇文章,把我对这个问题的基本观点,和盘托出,希望能为大家带来新的启发.1标准与限值说到楼盖舒适度判别,你一定首先想到“不小于3Hz”这个论断.如果仔细查过规范,下面这个表格可能会有印象.没错,不同规范,对舒适度的频率判别其实是有差异的.比如：《广东省高规》中,就明确了“钢-混凝土组合楼盖结构竖向频率不宜小于4Hz”,对轻钢楼盖,甚至要求“不宜小于8Hz”.大家知道,《广东省高规》的设计标准一向是比较宽松的,这次是什么情况,为何更严了呢？其实,对楼盖舒适度判别来说,不小于3HZ,从来就不是一条金科玉律.核心指标是什么呢？振动加速度！加速度会让人感觉不舒服,所以加速度才是舒适度的关键指标（非唯一）.说到加速度,你可能还想到,结构顶点风振加速度,没错,此处的加速度也是用来判断舒适度的.采用加速度判别舒适度,应该说是更合理的.那我们念念不忘的3HZ,究竟又是怎么回事呢？原因是这样的:人行走的频率呢,大概在1.6Hz~2.5Hz,如果楼盖竖向振动频率大于3Hz,就可以避开人行走的频率,也就避免了共振,一般情况下,振动加速度就不会太大,舒适度基本没问题,所以,就定了3Hz.但是,牛顿早就告诉过我们,加速度不只是和力有关,还和质量有关呀.大于3Hz,人行的激励力可能不会很大,但如果楼盖质量比较轻的话,算出来的加速度可能还是比较大,大到让人不爽.这就是轻质楼盖的振动频率限值会更高的原因.放下对3Hz的执念,我们得重新找个根据,只破不立的工程师,不是好工程师呀.请看下图.这张图非常流行,我们在很多论文中都可以看到,它是美国技术应用委员会ATC提出的竖向加速度限值标准.这张图,大家都可以看得很清楚了,对商场、餐厅、舞厅、室内天桥等的最小加速度限值为0.15m/s2;而对有节奏运动的室外天桥、操场等,最小加速度限值为0.5m/s2.如果你要坚定地执行国家标准,《高规》表3.7.7也可以提供设计依据.从上面的图和表,可以看出,舒适度判别,加速度也是一个关键指标.而且,ATC认为,结构振动频率为4Hz~8Hz 时,人最敏感,所以加速度限值最小.当我们把结构刚度往上提的时候,频率是上去了,但不要忘了,加速度限值可能却降低了.说到舒适度,我们一定要注意这样一个问题.舒适度,本质是人的感受,其判别是比较唯心的.男女老少,东方西方,高矮胖瘦的人,其感受一定是有差异的,大家不能太较真.比如,上次登录深圳的山竹台风,同一个楼层的人,有的人可以平心静气地读书写作,而有的人,则感觉头晕胸闷,惶惶不可终日.对舒适度的判别标准,我们要记住,这是概率统计得来的结果.说完标准与限值,我们就要看看人行激励是怎么算的？2人行激励人行激励有很多种算法,本质上大同小异,在此,我们仅谈最通用的IABSE行走模型.人行激励的波动部分由三个sin函数组成,第一个sin函数的权重为0.4左右,频率即为人行频率fv,后两个sin函数的权重分别为0.1,频率分别为2fv和3fv.以fv=2.0Hz,G=0.70kN为例,连续行走竖向人行激励时程曲线如下图：按上述曲线进行加载的话,人行激励的频率构成就是三个,fv、2fv、3fv,做频谱分析的话,我们也就是看到这三个点.想想看,如果结构竖向振动频率为 2.0Hz,恰好按fv=2.0的人行激励加载,意味着什么呢？共振！而且是在人行激励的首阶就发生了共振,计算出来的加速度可能很大.按单自由度来推演,当阻尼比为0.02时,动力放大系数可达25X0.4=10.如果把结构竖向振动频率调到3.0Hz呢,恭喜你,这个问题可能得到了解决,计算出来的加速度或许可以满足要求.那结构竖向振动频率为4.0Hz就更没问题啦？不一定哦.如果还是按fv=2.0Hz的人行激励加载,人行激励的第二阶分量（4.0Hz）刚好与结构发生共振,计算加速度可能还是很大,甚至大于3.0Hz对应结构的最大加速度.仍按0.02阻尼比的单自由度体系为例,此时,动力放大系数为：25X0.1=2.5.在我计算异型钢楼梯的过程中,频频出现如上所述的问题.当我们把现实世界,简化为理想的计算模型时,一不小心,理想主义就会为我们带来灾难.我们讲了舒适度的判别标准（output）,人行激励（input）,接下来该说说我们的model了.3计算模型不同于承载力极限状态的结构静力、动力分析,人行激励作用下结构的舒适度计算属于正常使用极限状态的范畴,自然有其特殊性.3.1阻尼比选取在结构动力计算中,阻尼比往往是一个关键参数,在做钢结构常规设计时,阻尼比可取为0.04.如果舒适度计算时,还取为0.04,是会被人质疑的.参考中国标准,舒适度计算,阻尼比可按下表取值.3.2组合楼盖的模拟使用有限元软件模拟组合楼盖时,混凝土楼盖和钢梁的默认连接（中对中）一般不符合实际情况,以SAP2000为例,需要通过插入点偏移操作考虑组合梁作用,或者通过梁刚度放大系数近似考虑.3.3边界约束条件由于人行激励作用下,由楼板振动引起的节点位移和变形较小,大多数情况下甚至不足以克服静摩擦,当钢梁采用铰接连接时,梁端也可模拟为刚接.关于这一条,我在《结构设计中的“相对性”》中曾有提及,具体是否执行,自己看着办吧.3.4弹性模量修正参考《American National Standard:steel design guide series II：floor vibrations due to human activity》,人行激励属于动载荷,因此对于混凝土楼板的材料本构可以考虑其应变率效应,对静态弹性模量乘以动态放大系数,弹性模量放大系数取1.35.实际操作会相对麻烦,大部分人都不会执行这条.3.5质量源取值在常规设计中,质量源一般取为1.0恒+0.5活.假如我们要计算一个人行桥,活载取为4.0kPa,活载的一半即为2.0kPa.这是什么概念呢？相当于每平米站立三个70kg体重的成年人（或未成年人）.如果是这种情况,人还走得动吗？如果都走不动（或者走得很慢）,动力荷载也就微乎其微了.退一步讲,可以走得动,而且也确实出现了0.5m/s2的振动加速度.人会不爽吗？当然会不爽！但是不爽的原因是拥挤、嘈杂、汗臭味与香水味混杂的怪味、以及对上班迟到的担心、下班回家的焦灼吧,这种情况下,谁还会苛责桥面的微小振动呢？谁又有心思去感受桥面的微小振动呢？总而言之,不同于承载力设计工况,舒适度计算时,恒载和活载都不宜人为放大,应该尽量符合正常使用这个工况,至于取多少才算符合正常使用工况,大家商量着办吧.3.6最大加速度取值很多工程师,得到加速度时程曲线后,直接挑曲线中加速度最大值和加速度限值比较,发现,果然不满足限值标准,告知甲方,要求提高结构刚度.在我看来,这是新手的做法.老手不会这么干,老手只看加速度时程曲线中稳态部分的最大值,因为瞬态曲线对舒适度判别是没有意义的.4结论楼盖舒适度的判别指标应该是振动加速度,竖向振动频率不小于3Hz的说法仅是经验性判断,不够可靠.对较重的结构,即使竖向振动频率小于3Hz,比如2.8Hz,用人行激励来计算加速度,可能是可以满足要求的；而对较轻的结构,即使竖向振动频率大于3Hz,比如4Hz,采用加速度判别,可能还是无法满足要求的.楼盖舒适度判别,不同于承载力验算,有一些特殊之处需要注意,比如,阻尼比、模型处理、质量源等.5后记关于楼盖舒适度判别,希望本篇文章能为你带来一些启发.至于更高阶的认识,比如侧向振动、随机性人性激励以及加载方式等,以后有时间,我再来写一写.。
阻尼比的理解及其常用数值归纳
阻尼比的理解及其常用数值归纳1、何为阻尼比？《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ140-2004第2.1.1条定义：阻尼比是阻尼振动的实际阻力与产生临界阻尼所需阻力的比值。
可见，阻尼比越大，结构越“刚”，阻尼比越小，结构越“柔”。
因此隔震减震设计中常常采用设置阻尼器的方式。
PS：阻尼的【百度百科】定义——阻尼就是使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。
阻尼的表达方法主要分为两大类：（1）粘滞阻尼，即假定阻尼力与速度成正比，无论对简谐振动还是非简谐振动得到的振动方程均是线性方程。
（2）滞回阻尼，即假定应力应变间存在一相位差，从而振动一周有耗能发生，其特点是可以得到不随频率而改变的振型阻尼比。
2、阻尼比的主要影响因素？（1）材料阻尼——这是能量耗散的主要原因。
（2）周围介质对振动的阻尼。
（3）节点、支座联接处的阻尼。
（4）通过支座基础散失一部分能量。
3、阻尼比取值对结构计算的影响？（1）抗震设计：其最直观的影响体现在了地震影响系数取值上，其中紫色线框内的数值均由阻尼比取值决定。
（2）抗风设计：直接影响脉动风荷载的共振分量因子，进而影响风振系数，从而影响风压标准值。
有资料研究显示：对于形状比较规则的超高层建筑，结构阻尼比对顺风向风振等效风荷载有一定的影响，但影响不大；结构的阻尼比对横风向风振风荷载影响较大，结构阻尼比越小，横风向风振等效风荷载值越大。
（3）高层风荷载下的舒适度验算：房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求。
在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的10年一遇的风荷载标准值作用下，结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值不应超过表3．7．6的限值。
一般情况，对混凝土结构取0.02，对混合结构可根据房屋高度和结构类型取0.01～0.02。
4、常用取值归纳总结A、混凝土结构《抗规》第5．1．5条：除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05。
B、混合结构《高规》第11．3．5 条：混合结构在多遇地震作用下的阻尼比可取为0.04。
风作用下高层建筑结构舒适度的评价标准和计算方法
１ 引言
随着社会、经济的发展，人们对工作、居住 的环境要求日益提高。 这样， 高层、 超高层建筑在风 振作用下的舒适度问题越来越受人们的重视。 结构设 计时考虑风荷载，已不只以强度、变形控制为目
孙仁范，男，深圳市和致达建筑工程结构技术有限公司 地址：深圳市福田区中审大厦８楼 邮编：５１８０３４
的，因为还要控制风作用下结构振动的程度，以使 居住或工作于其中的人员不致有不舒服的感觉。本 文介绍和评价各国的风振舒适度标准并论述风作用下 结构加速度的计算方法。
抗规规定二者阻尼比均取005当采用rayleigh阻尼时应适当选取两个周期点来确定比例系数参考文献1高层建筑混凝土结构技术规程中国建筑工业出版社jgj320022建筑抗震设计规范中国建筑工业出版社gb5001120013武腾清著腾家禄等翻译结构物动力设计中国建筑工业出版社19811anilkchopra著谢礼立吕大刚等译结构动力学高等教育出版社5perform3duserguide20068的因为还要控制风作用下结构振动的程度以使居住或工作于其中的人员不致有不舒服的感觉
２ ２
实验得到的 ｂ 值不统一，如藤本的斜率是 －１．０，神 田的斜率是 －０．５７，盐谷的斜率是 －０．３５［３］。而随机 振动知觉域实验的结果，有的认为知觉域随频率的 变化与正弦波相同。也有的认为知觉域不随频率变 化。而且，不管是正弦波实验还是随机振动实验， 各次实验的结果都存在一定差距。其原因主要有， 人们对振动的反应有很大的个人差别，实验方法、 实验装置、振动感觉问询方法亦不尽相同。因此，
２００８ 年 ３ 月 第 ５ 卷 第 １ 期
深圳土木与建筑
ＶＯＬ．５ ＮＯ．１ ＭＡＲ ２００８
风作用下高层建筑结构舒适度的评价标准和计算方法
PKPM参数设置(个人总结)
一、PMCAD中设计参数1、考虑结构设计使用年限的荷载调整系数，【高规5.6.1】设计使用年限为50年时取1.0，设计使用年限为100年时取1.1。
2、框架梁端负弯矩条幅系数，【高规5.2.3】在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅，并应符合下列规定：装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8，现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9（一般取为0.85），且调幅后的跨中弯矩不应小于按简支计算的跨中弯矩的1/2。
3、保护层厚度，【砼规8.2.1】中有详细规定（新规范保护层厚度指以最外层钢筋的外边缘计算混凝土的保护层厚度）。
4、框架的抗震等级，【抗规6.1.2】中有详细规定（表6.1.2中确定的房屋的抗震等级为丙类建筑的抗震等级，甲、乙类建筑应提高一度查表6.1.2确定其抗震等级，但抗震设防烈度为9度时，乙类建筑的抗震等级应按特一级采用，甲类建筑应采取更有效的抗震措施，丁类建筑允许降低一度采取抗震措施，但已为6度时不应再降低）。
5、抗震构造措施和抗震等级，【抗规3.3.2】建筑场地为1类时，对甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施，对丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。
（1类场地时，丁类建筑抗震构造措施也可降低一度同丙类；2类场地时，甲、乙类建筑应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗震构造措施，丙类建筑按本地区抗震设防烈度采取抗震构造措施，丁类建筑可按本地区抗震设防烈度降低一度采取抗震构造措施；3、4类场地时，甲乙类建筑应按本地区抗震设防烈度提高两个等级采取抗震构造措施，丙类建筑7度半和8度半分别按8度9度采取抗震构造措施，丁类建筑7度和8度分别按6度7度采取抗震构造措施）。
6、计算振型个数，【高规5.1.13】计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%（振型数应为3的倍数，与结构的自由度有关，所选振型数不应大于结构的自由度，当结构按侧刚模型分析时，每层的刚性楼板有三个自由度，总自由度为3n，当按总刚模型分析时，每个节点有两个自由度，总自由度为2mn）。
某高层办公楼悬挑结构的舒适度分析
某高层办公楼悬挑结构的舒适度分析摘要：本文介绍广州某超高层办公楼悬挑部分的舒适度分析，根据建筑方案，在二十二层进行转换，变换建筑造型，转换后二十三至三十一层端部悬挑5m。
对该悬挑部位进行舒适度分析，采用YJK软件进行整体建模，采用SAP2000软件进行竖向振动频率分析和竖向振动加速度分析。
关键词：舒适度竖向振动频率竖向振动加速度引言：随着经济社会的发展，人民对建筑的使用要求越来越高，舒适度作为控制正常使用阶段楼盖振动的指标，有必要进行详细的计算分析，以满足规范对舒适度指标的控制要求。
1工程概况本项目位于广州市南沙区横沥镇，主体为1栋办公楼31层（1～2层为商业部分），总高度为137.55m，设三层地下室，塔楼地上各层与地下室顶板均采用梁板式楼盖，地下室底板采用桩基础+平板式防水板。
塔楼嵌固端设置在地下室顶板。
根据地质报告揭示的本场地工程地质情况，塔楼及纯地下室均采用大直径灌注桩基础。
建筑方案在22层进行了平面调整，由T字形收为一字形，且一字型往东侧外挑了5.0m（见图一）。
图一：建筑效果图2结构体系本工程为高层办公楼，其中三~三十一层为办公楼，首二层为商业，考虑建筑平、立面及使用功能需要，采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。
本结构特点有二，其一为体型在第22层由T字形收为一字形，且一字型往东侧外挑了5.0m，其二为结构从第22层由双筒收为单筒。
由于上述两特点，结构在第22层设置托柱梁及转换柱，对体型变化导致的错位柱进行托换处理，由于悬挑较大，且挑出楼层较多，对悬挑部位采用空腹桁架结构（见图二）。
图二：3D模型3结构顶点风振加速度验算根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99-2017）第3.7.6条，高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求，在10年一遇风荷载标准值作用下，结构顶点顺风向和横风向振动最大加速度计算值不应超过下表1的限值。
表1 结构顶点风振加速度限值（m/s 2）计算时结构的阻尼比取0.02，根据YJK 的验算结果，本工程顺风向和横风向振动最大加速度计算值如下表2所示，可见能满足规范要求。
SATWE中各种阻尼比的取值比较
SATWE中各种阻尼比的取值比较
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同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为SATWE中各种阻尼比的取值比较的全部内容。
1、风荷载信息
（1）风荷载作用下结构的阻尼比
SATWE用户手册及技术条件(2010)P21页说明
以上主要是根据《建筑结构荷载规范》GB50009—2012,第58页：
（2)用于舒适度验算的结构阻尼比
SATWE用户手册及技术条件（2010）P22页说明
以上主要根据高规第19页3。
7。
6条规定
2、地震信息
用于地震作用计算的结构阻尼比
SATWE用户手册及技术条件（2010）P26页说明
和抗震规范表述的不一致：。
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计算舒适度的结构阻尼比
结构阻尼比是指结构的阻尼与临界阻尼的比值，通常用ξ表示，其计算公式如下：
ξ= c / c_c
其中，c表示结构的阻尼比例系数，c_c表示结构的临界阻尼比例系数。
计算舒适度的结构阻尼比可以通过以下公式进行计算：
ξ_h = (ξ_1 * m_1 + ξ_2 * m_2) / (m_1 + m_2)
其中，ξ_h表示两个振动系统相互作用时的结构阻尼比，ξ_1和ξ_2分别表示两个振动系统的结构阻尼比，m_1和m_2分别表示两个振动系统的质量。
在计算舒适度的结构阻尼比时，需要考虑振动系统的质量以及相互作用的情况。
具体计算方法可以参考相关的结构动力学或建筑物舒适度设计规范。