楼板震动分析评估

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振动筛引起的楼板振动测试和数据分析

振动筛引起的楼板振动测试和数据分析

振动筛引起的楼板振动测试和数据分析作者:张保中来源:《科技传播》2011年第13期摘要在生产过程中,振动筛的剧烈振动直接影响到厂房结构的安全。

为了查明振动对厂房的影响,必须对楼板进行动态试验检测。

通过对楼板加速度﹑速度﹑位移等进行振动参数的整理和分析,评估振动对结构安全的影响,为以后同类建筑物的鉴定工作和相关研究提供实际工程经验。

关键词振动筛;楼板;振动;动态测试中图分类号TH234 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)46-0097-02Vibrating Floor Detection and Data ProcessingZHANG BaozhongAbstract In the process of production, the violent vibration sieve directly affect plant the safety of the structure. In order to find out the influence of vibration on workshop, it is necessary to conduct a dynamic test on floor. Through data mining of the floor acceleration, speed and displacement, and analysis the influence of vibration security structure, this test can provide practical engineering experience for appraisal the vibration of the same building and related research.Keywords Vibrating screen; Floor; Vibration; Dynamic testing0 引言振动筛是一类充分利用振动特性来满足工作性能的筛分机械,虽然在工作过程中引起环境振动的振幅和能量都比较小,但其振动具有反复性和持久性,使其楼板始终承受着持续的交变荷载,并通过楼板传递到厂房结构上,轻者会使建筑结构的强度降低,引起结构变形和产生轻微裂缝,重者导致结构破坏,造成厂房倒塌的恶性事件。

楼板震动分析评估

楼板震动分析评估
AISC/CISC在名为“Floor Vibration Due to Human Activity”的钢材设计资料中提出了限 制楼板加速度的方法,此方法综合反映了美国和加拿大的相关研究成果,被认为是到目前为止较 为先进的评价方法。
a p = P0 exp( −0.35fn ) ≤ a 0
g
βW
g
fn = 0.18
对于振动的感受会因人而异,而且根据振动发生时的环境以及振动的类型、评价振动的标准 也会发生变化。这里简单介绍一下利用振动的实测结果和分析结果来评价振动的有碍与否的ISO标 准和日本的居住性能评价标准。
2.2.1 ISO 2631-2
国际标准化组织(ISO)通过测定人对步行荷载(heel-drop load)的感知度,确定了一个基本标 准(baseline)。即通过限制最大加速度来规定不同用途的建筑物对步行荷载的抗振指标。如对办 公楼及住宅取系数为10、商场取30、桥梁取100,利用这些系数计算的最大加速度的规定值如图2. 1所示。图2.2显示的是对位移振幅的限制值。
3.1 例题模型
所选的分析对象为一栋22层的商住楼,现对下图所示的居住层的○A 楼板进行使用阶段性能的 验算(材料采用韩国标准)。
X3
X4
X5


4(
4(
Y3
4#
4(
4(

A

4(
4(
Y2
4(
4#
4(

Y1
4(
4(
å 材料
混凝土 钢筋 钢材
一端固定、另一端简支时 f = 18.4 Hz > 15 Hz
两端简支时
f = 11.8 Hz < 15 Hz

大跨度钢结构楼盖振动舒适度分析

大跨度钢结构楼盖振动舒适度分析

大跨度钢结构楼盖振动舒适度分析摘要:展览馆、体育场馆、大会堂以及其他大型公共建筑对空间要求较高,为满足这一要求,大跨度结构不断涌现。

但是随着跨度增大,楼盖刚度减小,随之而来的不仅仅只是挠度变形,还有振动舒适度的问题,尤其是建筑内部大空间为举行跳舞、健身操、音乐会等人群集中活动提供了条件,此时楼盖的振动舒适度分析显得尤其重要。

关键词:大跨度钢结构;楼盖舒适度;竖向振动加速度引言随着大跨度楼盖的广泛应用,楼盖振动引起的舒适度问题日益突出,如何正确计算和评估楼盖的舒适度成为工程设计过程中的难点。

1项目简介该项目共12层,其中地上10层,地下2层,其中地上部分每层均包括南、北两个中庭结构或者大跨度楼盖。

大跨度楼盖的分布位置见图1。

各个位置跨度不同,最大达59m,最小为27m,楼盖的结构形式是钢筋混凝土桁架组合楼板,其厚度为120mm。

2现行规范舒适度评价标准2.1竖向自振频率要求《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)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。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)(下文简称《高规》)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小于3Hz。

2.2竖向振动加速度要求《高规》3.7.7条规定,楼盖竖向振动加速度峰值不应超过表1的限值。

受限于建筑空间尺寸,大空间大跨度结构的竖向振动频率往往很难满足要求。

而根据人机工程学原理以及实测结果可以看出,人感觉到振动和不舒服的主要原因是加速度,因此对楼板体系的振动舒适度问题而言,采用竖向振动峰值加速度作为判定指标是比较合理。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)、《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99)、《组合楼板设计与施工规范》(CECS273)均明确要求楼盖结构的竖向自振频率不宜小于3Hz。

楼板频率分析报告

楼板频率分析报告

楼板频率分析报告1. 引言本报告旨在对楼板频率进行分析和研究,以提供有关楼板结构和振动特性的详细信息。

楼板频率是楼板结构的重要参数,能够影响楼层的稳定性和舒适性。

通过对楼板频率的研究,可以评估楼板结构的稳定性,并为楼层设计和改进提供依据。

2. 楼板频率的意义楼板频率是指楼板在受到外界刺激时的振动频率。

它反映了楼板结构的刚度和质量分布情况。

了解楼板频率可以帮助我们评估楼板的振动特性,比如共振频率和振动模态等。

这些信息对于楼层的设计和改进至关重要。

3. 数据采集与处理在本次研究中,我们采集了一系列楼板的振动数据,并进行了处理和分析。

数据采集过程中,我们使用了合适的传感器来记录楼板的振动情况,并将数据导入计算机进行后续处理。

处理过程主要包括数据清洗、数据平滑和数据分析等。

4. 楼板频率分析方法为了准确计算楼板的频率,我们采用了以下分析方法:4.1 傅立叶变换傅立叶变换是一种常用的信号处理方法,可以将时域信号转换为频域信号。

通过对楼板振动数据进行傅立叶变换,我们可以得到楼板的频谱图。

频谱图可以帮助我们分析楼板的频率分布情况,并找出主要频率成分。

4.2 自相关分析自相关分析是一种用于分析时间序列数据的方法,可以用来计算信号的自相关函数。

通过对楼板振动数据进行自相关分析,我们可以评估楼板的周期性和振动频率。

自相关函数的峰值位置可以表示楼板的主要振动频率。

4.3 模态分析模态分析是一种用于研究结构振动模态的方法,可以计算结构的固有频率和振型。

通过对楼板振动数据进行模态分析,我们可以得到楼板的主要振动模态和相应的固有频率。

这些信息对于评估楼层的稳定性和设计改进非常重要。

5. 结果与讨论通过对楼板振动数据的分析,我们得到了以下结果:•楼板的主要频率分布在XHz和YHz之间,其中X和Y分别表示主要频率的数值。

•自相关分析结果显示楼板具有明显的周期性,表明楼板的振动频率较为稳定。

•模态分析结果显示楼板的主要振动模态为Z模态,对应的固有频率为WHz。

房屋振动与安全评估

房屋振动与安全评估

房屋振动与安全评估
房屋振动与安全评估是对房屋结构在振动载荷作用下的安全性进行评估和分析的过程。

房屋振动可能是由外部因素(如地震、交通震动等)或内部因素(如机械设备、风力等)引起的。

安全评估的目的是确定房屋在振动载荷下的破坏风险,并采取措施来保障房屋的结构安全和居住品质。

评估的步骤包括以下几个方面:
1. 振动源识别:确定房屋振动的主要来源,包括地震、道路交通、机械设备等。

2. 振动特性测量:通过使用振动传感器等设备对房屋进行振动特性的测量,包括振幅、频率、周期等。

3. 振动响应分析:利用振动特性数据进行振动响应分析,判断房屋的结构是否存在破坏风险。

4. 安全评估:根据振动响应分析的结果进行安全评估,确定是否需要采取措施来加固房屋结构或调整使用方式。

5. 设计改进措施:根据安全评估的结果,提出相应的设计改进措施,包括结构加固、减振措施、隔音隔震等。

6. 安全建议:根据评估结果向房屋所有者或相关部门提出安全建议,如加强房屋维护、定期检查等。

综上所述,房屋振动与安全评估是对房屋结构在振动载荷下进行安全性评估和分析的过程,通过识别振动来源、测量振动特性、分析振动响应,提出相关设计改进措施和安全建议,以保障房屋的结构安全和居住品质。

浅谈建筑工程中楼板振动分析与运用

浅谈建筑工程中楼板振动分析与运用

摘要:楼板振动问题是一个影响办公楼以及住宅公寓安全和舒适度的问题,近年来越来越引起重视,本文简要的介绍的原因,国内外部分标准的相关规定,设计分析中的关键点,最后通过工程实例说明在实际工程设计中该如何考虑楼板振动问题。

关键词:楼板振动工程运用舒适度关键问题一、概述国内高档办公楼越来越多,这类建筑业主一般要求取消内柱,这样在核心筒与外框柱之间就形成了跨度很长的楼面。

这类结构同大跨度会展中心以及大跨度连桥一样,都存在一个竖向振动问题。

人行走时在楼板上产生的冲击力会引起楼板发生竖向振动,这个振动会被在其周围工作、学习或者睡眠的人感觉到,当振动较大时,感受者可能会感到烦躁、不适甚至恶心,严重影响其工作、学习的效率,大跨度钢结构或者组合结构楼面这个现象尤其严重。

另外,当人行走频率同楼板的自振频率接近的时候,还会引起楼板的共振,会产生累积疲劳损伤,从而影响结构的安全。

因此楼板振动不仅仅是一个关于建筑物正常使用的舒适度问题同时也是一个关于结构的安全性问题。

这个问题在国外早已引起重视并已经进行了深入的研究,现在已经广泛运用到实际工程设计中。

近年来,国内对其研究和运用重视起来。

2010年修订的《混凝土结构设计规范》gb50010-2010第 3.4.6条对不同使用功能建筑的楼盖最小竖向自振频率有了规定,这主要是从结构安全的角度考虑的,而2010年修订的《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第3.7.7条则从舒适度的角度对楼盖的竖向振动加速度限值给予了明确的规定。

并且国内一些建成的以及大多数在建的超高层办公楼在设计阶段都考虑了楼盖舒适度问题,如已经投入使用的北京京澳中心、即将建成的深圳证券交易所等。

二、可接受振动限值的标准《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010第3.7.7条的要求以加速度峰值的限值来表示,如下表1所示:表1 高规中规定的楼盖竖向振动加速度峰值限值人员活动环境峰值加速度限值(m/s^2)竖向自振频率不大于2hz 竖向自振频率大于4hz 住宅、办公0.07 0.05 商场及室内连廊0.22 0.15 注:楼盖结构竖向自振频率为2hz~4hz时,峰值加速度限值可按线性插值选取。

《2024年装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》范文

《2024年装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》范文

《装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度研究》篇一一、引言随着装配式钢结构建筑在全球范围内的广泛应用,组合楼板作为建筑的重要结构之一,其振动舒适度问题日益受到关注。

特别是在人行荷载作用下的振动舒适度研究,对提高居民生活质量和确保建筑安全具有十分重要的意义。

本文以装配式钢结构建筑组合楼板为研究对象,系统分析了人致振动下的舒适度性能及影响因素,为今后同类建筑设计提供参考。

二、装配式钢结构建筑概述装配式钢结构建筑以其高效、环保、耐久等优势,在现代建筑中得到了广泛应用。

其组合楼板作为建筑的水平承载构件,不仅要承受自重和各种荷载,还要考虑人行荷载引起的振动问题。

因此,对组合楼板的振动性能进行研究,是确保建筑使用舒适度和安全性的重要环节。

三、人致振动舒适度评价指标人致振动舒适度评价主要依据国际及国内相关标准,结合人体对振动的感知和反应,通过一系列物理量如加速度、频率等来衡量。

本文采用国际通用的振动舒适度评价指标,如垂直振动加速度、振动频率等,同时结合主观问卷调查,综合评估组合楼板的振动舒适度。

四、装配式钢结构组合楼板振动特性分析通过对不同类型、不同构造的装配式钢结构组合楼板进行振动试验,分析其动态特性。

包括楼板的自振频率、阻尼比等参数,以及在不同人行荷载作用下的振动响应。

通过对比分析,得出各类楼板的振动性能差异及影响因素。

五、人致振动舒适度影响因素研究本文重点研究了影响装配式钢结构组合楼板人致振动舒适度的主要因素。

包括楼板材料性能、结构形式、刚度分布、步态频率等。

通过理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,探讨各因素对楼板振动性能的影响程度及其相互作用关系。

六、舒适度改善措施与建议根据前述研究结果,提出改善装配式钢结构组合楼板人致振动舒适度的措施与建议。

包括优化楼板结构形式、提高材料性能、调整刚度分布等。

同时,针对不同地区、不同使用需求的建筑,提出相应的设计建议和优化方案。

七、结论通过对装配式钢结构建筑组合楼板人致振动舒适度的研究,本文得出以下结论:1. 不同类型和构造的组合楼板在人行荷载作用下的振动性能存在差异;2. 楼板材料性能、结构形式和刚度分布等因素对振动舒适度有显著影响;3. 通过优化设计,可以有效提高装配式钢结构组合楼板的振动舒适度;4. 主观问卷调查与客观物理量分析相结合的评价方法,能够更全面地评估楼板的振动舒适度。

楼板振动引起的居住性能验算

楼板振动引起的居住性能验算

11 楼板振动引起的居住性能验算根据AISC “Floor Vibrations Due to Human Activity ” Murray Allen & Ungar 1997(全部大梁按两端铰接),当g W f P g n p0)35.0ex p(αβα≤-=时,楼板即可满足居住性能的要求。

其中:g pα——预测最大反应加速度g 0α——反应加速度限制,商、住、办公楼取0.5% n f ——楼板固有频率 0P ——静力载取0.29KNβ——阻尼比,本设计取0.03 W ——楼板有效重量 由以上条件,则有000517.0)35.0ex p(%5.003.0)35.0ex p(29.0≤-⇒≤-=W f W f gn n pα (1)对(1)式两边取自然对数并整理得:567.735.0ln ≥+n f W而j j l w W =;j n g f ∆=18.0;js jj j I E l w 38454=∆ 从而得: 567.7194.4ln 2≥+jj s jj j w I E l l w (2) 由式(2)可知: a) 梁跨增加,利于振动,不利于满足居住性能要求b) 刚重比(jjw EI )增加,有利于抑制振动,利于满足居住性能要求c) 端部约束增强,有利于抑制振动,利于满足居住性能要求根据以上分析,可以从所有楼板中找出最不利楼板进行分析。

其中7 ~27层奇数层轴线28~33与轴线K ~M 所围成部分楼板、轴线28~33与轴线E ~K 所围成部分楼板、轴线25~26与轴线E ~K 所围成部分楼板居住性能最不利,因支承这三部分楼板的梁在所有梁中跨度最大,且边缘为自由,约束条件最差,为振动最不利区域。

因此,只要这三部分楼板全部满足居住性能要求条件,则其它各层各跨楼板均满足居住性能要求,以下对这三部分楼板分别进行验算。

1) 轴线28~33与轴线K ~M 所围成部分楼板的验算按最不利情况(设次梁均为35c —刚重比最小)考虑。

某工业厂房楼板振动检测及分析

某工业厂房楼板振动检测及分析

某工业厂房楼板振动检测及分析【摘要】深圳市某工业厂房二、三层摆放有较多重型设备,在使用过程中,发现部分楼板板面及板底存在裂缝,楼面在机器周期荷载的作用下振动较大,生产人员有不适感。

对该厂房二、三楼楼面进行振动检测,针对设备工作时自身振动引起可能存在的结构的动过大问题进行模拟分析,为了分析设备的动力荷载作用对结构的响应影响,采用ANSYS中瞬态分析方法。

【关键词】钢筋混凝土框架结构,振动检测,ANSYS,瞬态分析引言深圳市某工业厂房,为五层钢筋混凝土框架结构。

二、三层摆放有较多重型设备,在使用过程中,发现部分楼板板面及板底存在裂缝,楼面在机器周期荷载的作用下振动较大,生产人员有不适感。

对该厂房二、三楼楼面进行振动检测,针对设备工作时自身振动引起可能存在的结构的动过大问题进行模拟分析,为了分析设备的动力荷载作用对结构的响应影响,采用ANSYS中瞬态分析方法。

结构平面示意图见图一、图二。

1. 检测标准2.振动检测对二层楼内共抽取4个测点对随机振动情况进行20分钟的数据采样。

振动测试检测结果详见图三、图四、图五、图六。

测试工况:个别设备未开启、部分设备未满负荷运转。

测试结果:振动测试最大点的振动速度为31.04mm/s,标准限值为40mm/s,现场实测结果未超出标准规定的对结构影响对应的振动速度指标限值。

2.振动分析2.1 验算参数根据甲方的要求及提供的参数,结合现场实测数据,及机器相关信息,对结构在现有荷载作用的下振动进行了分析。

基本情况:二层、三层均放置了一定数量的设备,其中二层设备总重量约为147吨,三层设备总重约88吨。

房屋主体构造为钢筋混凝土框架结构。

计算软件:针对设备工作时自身振动引起可能存在的结构的动过大问题进行模拟分析,为了分析设备的动力荷载作用对结构的响应影响,采用ANSYS中瞬态分析方法。

构件几何尺寸:结构梁、柱尺寸及楼板厚度按照现场实测值考虑。

材料信息:混凝土强度根据甲方要求,按照C30考虑。

振动冲击平评估报告

振动冲击平评估报告

振动冲击平评估报告振动冲击平评估报告是一项对建筑物、设备或结构进行振动冲击评估的工作,旨在评估其受振动影响的程度以及可能的影响范围。

本报告汇总了对某建筑物振动冲击的评估结果,以下是对报告中的主要内容进行回答:1. 振动冲击来源:报告中确定了振动冲击的来源,如附近道路交通、施工作业或机械设备等。

这些来源会产生不同类型和强度的振动,对建筑物和设备产生不同程度的影响。

2. 振动冲击参数:报告中列出了振动冲击的主要参数,包括振动频率、振动幅值和振动时间等。

这些参数用来描述振动的特征和强度,对评估振动冲击的影响至关重要。

3. 建筑物振动响应评估:通过使用振动监测装置对建筑物进行振动监测,报告中评估了建筑物的振动响应。

评估结果显示建筑物的自然频率和结构强度,以及振动对建筑物的影响程度。

4. 设备振动耐受力评估:对建筑物内部的设备进行振动耐受力评估。

报告中评估了设备的设计耐受力以及振动对设备运行和使用的影响,提出了相应的改善建议。

5. 环境影响评估:报告中评估了振动冲击对周边环境的潜在影响,包括对邻近建筑物、地下管道和土壤等的影响。

通过对环境的评估,可以确定振动冲击可能引起的问题并采取相应的措施进行改善。

6. 风险评估和控制建议:综合以上评估结果,报告中对振动冲击带来的风险进行评估,并提出相应的控制建议。

这些建议包括改进建筑物结构、调整施工过程或采取合适的振动隔离措施等。

7. 法规和标准符合性评估:报告中还评估了建筑物和设备的振动冲击评估是否符合相关的法规和标准要求。

这些要求包括振动限值、振动监测要求和振动冲击评估的程序等。

综上所述,振动冲击平评估报告对建筑物、设备或结构的振动冲击进行了全面的评估和分析,为改善振动冲击带来的问题提供了科学的依据和合理的建议。

楼板振动舒适度计算

楼板振动舒适度计算

楼板振动舒适度计算传统建筑楼板设计时通常只关注楼层的安全性能,而忽略楼板的振动舒适度。

随着现代建筑水平及技术的不断提高,人们对于建筑的整体要求也越来越严格,舒适性问题逐渐受到人们的关注。

按照人体生理结构,人们对于竖向振动的反应要大于对水平振动的反应,而楼板作为竖向振动传递的主要介质,其振动舒适性设计好坏将直接影响建筑的整体舒适性需求。

因此,加强有关大跨楼板振动舒适度问题的研究,对于改善楼板舒适性设计质量具有重要的理论与现实意义。

一、楼板振动舒适度的评价标准当人处在楼板上时人体会接收到楼板的振动,楼板振动的持续时间、振动幅度与振动频率等都会干扰人的舒适度。

其具体表现有:(1)持续时间。

振动按照持续时间的特点可以分为冲击振动、间歇振动与稳态振动。

当任何振动作用在人体时,人体接触到的振动持续时间越长,机體受到的不利影响就越高。

(2)振幅。

当振动频率相对固定时,振幅越高振动对人体的伤害也就越大。

这里的振幅包含加速度振幅、速度振幅及位移振幅三部分内容。

(3)振动频率。

频率是振动对人体产生影响的主要因素。

频率不同其所产生的病变特征与感受也是有很大差别的。

人体主要由肌肉的弹性组织构成,其对振动的反应可以看做是一种复杂的弹性系统,由此人体组织也就表现出某些明显的固定频率。

当建筑环境中的振动频率与身体固定频率相接近时就会产生共振问题,进而对人体造成伤害。

在生理解剖基础上,人对环境振动的反应频率应不高于100Hz。

根据相关研究发现,若人处于蹲坐状态,其第一共振频率多在4~6Hz的范围以内,若人处于站立状态,其第一共振频率多在5~12Hz的范围以内。

即作为一个复杂的弹性动力系统,人体在外界激励作用下,出现共振的频率范围多在3~12Hz之间,而这个频率范围就是普通建筑楼板结构的自振频率。

结构工程中的振动问题按照人机工程学可以有两种分类方法。

第一,根据振动问题出现的频繁状况。

依据固定式海洋平台结构与高层建筑结构,一般分成常出现振动与间歇出现振动,对于常出现的振动,结构的振动水平应接近品均振感阈值;而间歇出现的振动,应使用以5年为重现期的8分钟最大动力环境作用下的结构振动加速度水平作为振动设计验算的依据。

房屋结构震动测试方案解析

房屋结构震动测试方案解析

房屋结构震动测试方案解析【引言】在建筑工程领域,房屋结构震动测试是一项关键的技术,它旨在评估房屋结构对地震、风力等自然力的抵抗能力。

本文将通过对房屋结构震动测试方案的详细解析,探讨其在建筑工程中的重要性和应用。

【1. 测试目的】房屋结构震动测试方案的第一步是明确测试目的。

该测试旨在评估房屋结构在受到地震或风力作用时的响应能力,以验证其设计是否符合相关地震防护要求,并为改进设计提供可靠的依据。

【2. 测试方法】房屋结构震动测试采用多种方法进行,主要包括实地观测、模型试验和数值模拟。

实地观测是通过安装传感器设备,监测房屋在真实自然环境下的震动响应。

模型试验则是将房屋结构的减缩比缩小,通过模型在震动台上进行振动测试,以模拟真实的地震情况。

数值模拟借助计算机软件对房屋结构进行有限元分析,通过数学模型预测结构在地震情况下的反应。

【3. 测试内容】房屋结构震动测试方案的内容包括:房屋结构参数测量、地震动输入选择、模态分析、响应谱分析等。

首先,测量房屋结构的物理参数,如质量、刚度、阻尼等,以完整描述房屋结构的特性。

其次,选择适当的地震动输入,可以根据当地地震活动水平和设计规范进行合理的选择。

然后,进行模态分析,确定结构的振动模态、固有频率和振型。

最后,通过响应谱分析,评估房屋结构在不同频率下的响应特性,得出结构的可靠性指标。

【4. 测试装置】房屋结构震动测试需要使用一系列测试装置来完成。

其中包括传感器、震动台、振动台、数据采集系统等。

传感器用于感知房屋结构的振动响应,常见的传感器包括加速度计、应变计、位移传感器等。

震动台和振动台用于模拟地震或风力的输入,通过控制生成特定频率和幅度的振动。

数据采集系统则用于记录和分析传感器采集到的振动数据,以支持后续的数据处理与分析。

【5. 测试数据分析】房屋结构震动测试得到的振动数据需要进行详细的分析与解读。

首先,对原始数据进行预处理,包括滤波、去噪等操作,以提高数据质量。

然后,进行频域分析和时域分析,如傅里叶变换、自相关分析等,以获取结构的频率响应和振动特性。

钢筋混凝土楼板振动频率分析

钢筋混凝土楼板振动频率分析
5 个开洞楼板模型的振动频率均满足《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2010)[8] 中规定:楼盖结构的竖向振动频率不宜小于 3Hz;《混 凝土结构设计规范》(GB50010-2010)[9] 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 的要求。当楼板开洞尺寸小于 1200mm 时(开洞率为 11%),增大洞口尺寸对楼板的振动频率影响较小; 当楼板开洞尺寸大于 1200mm 时,增大洞口尺寸对楼板的振动频率影响较 大。随着洞口尺寸由 0mm 依次增加到 2400mm 时,楼板的一阶振动频率依 次增加 3.4%、23.0%、48.0% 和 96.4%。
工程建设
NONG JIA CAN MOU
农家参谋
钢筋混凝土楼板振动频率分析
宋胜男
(西安培华学院,陕西西安,710125)
【摘 要】钢筋混凝土楼板振动频率是混凝土楼板正常使用极限状态 验算的重要内容。采用 ABAQUS 有限元软件对开洞钢筋混凝土楼板的振动 响应进行模拟,分析开洞尺寸和开洞形状对楼板振动频率的影响规律。研 究表明:增大楼板开洞尺寸会增大楼板的振动频率。改变洞口的形状对楼 板的振动频率影响较小。建议在工程设计时,考虑楼板开洞对楼盖振动性 能的影响,以满足现代生活对居住舒适度的要求。
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15ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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600 1200 1800 2400 开洞尺寸/mm
图 1 开洞尺寸对楼板振动频率的影响曲线
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2阶频率
3阶频率
【关键词】钢筋混凝土楼盖;振动频率;有限元分析 随着对建筑使用功能要求的提升以及楼盖跨度的增加,国内有越来 越多的学者和工程设计人员开始关注楼盖振动舒适度领域,相关研究文献 呈现上升的趋势,已有的文献对于本文的研究奠定了一定的理论基础。目 前,国内学者对钢筋混凝土楼盖振动性能的研究较为丰富。周绪红等 [1] 通过 SAP2000 建立了预应力混凝土刚架索梁楼盖体系“杆单元 - 壳单元” 三维计算模型,得到楼盖竖向振动基本频率,对该楼盖振动舒适度进行了 评价。熊仲明等 [2] 建立了预应力混凝土楼盖整体结构的有限元分析模型, 通过楼盖内加速度分布曲线,对该方案楼盖的舒适度进行了评估。于敬海 等 [3] 采用 MIDAS/Gen 软件对大跨度钢筋混凝土楼盖在有节奏运动荷载作 用下的动力响应特性进行了动力时程分析,表明:增大阻尼比、梁高、板 厚和附加荷载可以减小大跨度钢筋混凝土楼盖的振动响应。陈隽等 [4] 通 过建立竖向振动舒适度长期监测系统,测试了人致激励下大跨度混凝土楼 盖的动力特性,指出人致激励的类型和行走路线对楼盖动力响应影响显著。 杜磊 [5] 研究了钢桁梁 - 混凝土组合楼盖的振动舒适度,提出了关键设计 参数和相关施工、设计建议。周德泓 [6] 对随机荷载作用下预应力钢筋混 凝土楼盖的舒适性能进行了系统的分析,采用烦恼率作为振动评价指标, 并比较了烦恼率和传统评价指标之间的联系和区别。现有研究成果尚未对 开洞钢筋混凝土楼盖的振动性能开展研究。楼盖开洞破坏了竖向荷载和水 平荷载的传力路径,对楼盖的刚度、承载力和振动性能均产生不利影响。 在楼盖设计阶段,主要通过限制楼盖频率下限值或限制结构加速度响应上 限值两种方法来处理楼盖振动舒适度问题。本文对开洞钢筋混凝土楼板的 振动响应进行有限元模拟,研究开洞因素对楼盖振动频率的影响,为工程 设计提供参考依据。 1 有限元模型 参考实际工程中单块楼盖尺寸,采用 ABAQUS 软件建立 3.6m×3.6m 楼 板模型,厚度为 120mm,混凝土强度等级为 C30。钢材采用 HRB335,直径 为 10mm,间距为 150mm。有限元模型采用实体单元 C3D8R(八节点减缩积 分实体单元)模拟混凝土,网格尺寸为 80mm。减缩积分的线性单元只在单 元中心有一个积分点,该单元采用了更精确的均匀应变公式,对此单元计 算了其应变分量的平均值,从而花费较少的时间,达到需要的精度结果。 采用桁架单元 T3D2(两节点线性三维桁架单元)模拟钢筋网,网格尺寸为 100mm。桁架单元只能承受轴向荷载的作用,不能承受弯矩作用。钢材的 本构关系采用各向同性弹塑性材料模型,屈服强度 fy=335MPa,抗拉强度 为 fu=455MPa,弹性模量为 2.0×105MPa,泊松比为 0.3。混凝土的本构模 型采用混凝土塑性损伤模型,参考文献 [7] 中 C30 混凝土的相关数据进行 参数输入。钢筋网采用 Embeddedregion 命令嵌入混凝土中,不考虑钢筋 与混凝土之间的粘结滑移关系。楼板的边界条件为四边固端约束,在楼板 有限元模型四边施加约束条件,约束 6 个方向的自由度,以模拟固定边。 2 钢筋混凝土楼板振动频率影响因素分析 2.1 开洞尺寸的影响 为研究开洞尺寸对楼板振动频率的影响,在钢筋混凝土楼板有限元 模型上开设不同尺寸的洞口。其中开洞形状为正方形,设置在楼板中间,

某多层工业厂房楼板振动测试与分析

某多层工业厂房楼板振动测试与分析
[收稿日期】2009.12-20 【作者简介]杜锐。山西四建集团有限公司高级工程师。山西 省太原市体育北街7号030012,电话:(035I)7588431,E.mail:
duruil38@sohu.corn
万方数据
2010 No.3
杜锐:某多层工业厂房楼板振动测试与分析
67
高14.1m结构层以上的振源少,但振动强度不低的特
振动问题在现代工业生产中普遍存在¨…,振动设 备在运行过程中对厂房产生持续激励,有可能诱发厂 房结构或构件的强迫共振。如果处理不当,结构振动 不仅影响机器、仪表的正常工作,降低产品工艺加工精 度,也影响结构安全和工作人员的身心健康。因此,我 国专门就多层厂房的振动问题提出设计规范H’“。其 设计的基本原则是采用动力放大系数的方法来设计直 接承受动载的承载构件。然而由于问题的复杂性,仅 采用动力放大系数的方法只能考虑局部构件抗力及刚 度的设计,对于动载引起结构的共振等问题则不能全 盘考虑,无法涉及振动在结构层之间的传递及放大效 应。某选煤厂采用多层钢筋混凝土框架结构,根据工 艺要求选煤机械中的主要振动筛分布在各层混凝土楼 板上,机器上楼后由于洗选设备的机器振动引起楼板 较大幅度的振动,工人站在楼板上有明显振感,给厂房 结构安全及工人健康带来不利影响。为了解振动在结
万方数据
圈2标高14.1m平面⑨轴测点振动竖向谱 Fig.2 Vertical vibration spectrogram of plane
test point on ekvation 14.1 meter
的实测竖向振动位移幅值的最大值却达到了 0.075mm,该值同标高14.1m平面(该层布置了绝大多 数动力设备)内测试控制点的实测竖向振动位移幅值 的最大值相同;标高24.9m和26.2m平面属局部框架 结构,是标高20.7m平面以上的独立平台,其上仅有一 台振动筛(303),但本次测试所有控制点的实测竖向振 动位移幅值中的最大值0.099mm却出现在该平台上, 这与独立平台的刚度突变和错层有密切关系。

高层楼房震动测试报告

高层楼房震动测试报告

目录第1章测试的目的 (1)第 2 章高层建筑结构现场动力特性测试方法 (3)2.1概述 (3)2.2 影响高层建筑动力测试的环境因素 (3)2.3高层建筑结构脉动测试测点分类 (3)2.3.1水平振动测点 (3)2.3.2扭转振动测点 (4)2.4测点及测站布置原则 (4)2.4.1找好中心位置布置平移振动测点。

(4)2.4.2在建筑物的两侧布置扭转测点 (4)2.5 传感器布置的方法 (5)第3章西安建筑科技大学XX大楼现场动力测试 (6)3.1 结构概况 (6)3.2 测试目的 (6)3.4 测试仪器设备 (6)3.5 测试方案 (6)3.6 脉动过程记录 (7)3.7结果分析 (9)3.8 结论 (11)参考文献 (12)第1章测试的目的高层建筑结构的动力特性指它的自振频率、振型及阻尼比.虽然这些动力特性可以通过理论计算求得,但通过测试所得的动力特性仍然具有重要意义。

主要表现在以下几个方面:①.检验理论计算理论计算方法求结构的自振频率时存在误差。

于在理论计算过程中,要先确定计算简图和结构刚度,而实际结构往往是比较复杂的,计算简图都要经过简化,常填充墙等非结构构件并不记入结构刚度,而且结构的质量分布、材料实际性能、施工质量等都不能很准确的计算。

因此,计算周期与实测周期相比,往往相差很多,据统计,大约前者为后者的1.5--3倍。

这样,如果直接采用理论计算的自振周期计算等效地震荷载,往往使内力及位移偏小,设计的结构不够安全。

因此,理论周期要用修正系数加以修正。

现场实测可以得到建筑物建成后实际的动力特性,因此是准确可靠的。

所得数据可以与理论计算数据进行对照比较,验证理论计算,也可为设计类似的对于超高层建筑提供经验及依据。

②.验证经验公式通过实测手段对各种不同类型的建筑物进行测试以后,可归纳总结出结构周期的规律,得到计算结构振动周期的经验公式。

在估算结构动力特性及估算地震作用时采用经验公式可快速得到结果,方便实用。

某学校食堂楼板振动测试及分析

某学校食堂楼板振动测试及分析
表面 , 应尽 量清理表面浮浆杂物 , 以贴近构件真实表面 。
了自己的见解和处理方法 , 希望能为新接触这类 工作 的 同仁 提供

4 3 检 验 结 果 的判 定 .
点帮助 , 希望有更 多 同行来进 行指 导 、 同讨 论 。作 者水 平 更 共
1 对钢筋密集的构 件部位 进行 检验 时, 箍筋 、 丝影 响无 有限 , ) 受 绑 欢迎批评 指正。
排钢筋 的构件只测最下排 。2 板类 构件应测 取跨 中位置 , ) 同时测
以 上五个方面的叙述 , 笔者从 事结构实体 钢筋保 护层厚 度 是
清纵 、 向钢筋何 者为 下排 , 横 避免 误将 上排筋 作为 测点 。同时应 检验工作总结的一点经验 , 虽然对 整个检验工作 过程 的叙述并 不 注, ) 但对其 中一些 常见 的 问题 、 常遇 到的争议 和质 疑环 节提 出
1 普通 的梁板类构件宜选在构件 下表面 的跨 中 , 弯矩 较大 于 9 %时 , ) 其 0 该次检验结果仍判为合格 。此处的合格率仅 指全部测 的部位 , 应避开梁柱 、 梁梁节点 。2 悬 挑梁 、 ) 板类 构件宜选在 构件 点 的合格点数百分 比 , 不能 以构件 的数 量取代计算 。2 每次抽样 ) 上 表面的根部可操作部位。 检验结果 中不合格点 的最大偏差 均不应大 于规定偏 差 的 】5倍 , .
4 2 测试 中应 注意 的事 项 .
即梁类构件偏差不大 于 +1 m, 0 5mm; 5 m 一1. 板类 构件偏差 不大 1 梁类构件 的检 测 中, ) 应注 意避开 箍筋 , 首先测定 箍筋 位 于 +1 宜 2mm, 7 5m 一 . m。凡 出 现大 于此 范 围 的偏 差 时 , 再 以全 部 不 置 , 避开箍筋测试梁 底纵 向主筋 保护层 厚度 。同时 , 梁底 多 测点合格率作为评判 , 再 财 而直接 判定 该次检验 结果 为不合格

某车间厂房楼板在振动工况下的安全分析与评估

某车间厂房楼板在振动工况下的安全分析与评估

- 89 -某车间厂房楼板在振动工况下的安全分析与评估徐海涛1,林树林2,崔 健1,周 建1,邱 岩1(1.中国建材检验认证集团股份有限公司,北京 100024;2.中国建材检验认证集团海南有限公司,海南 海口 570100) 【摘要】 某公司主车间厂房建于 20 世纪 80 年代,为一栋3层混凝土框架结构厂房,在使用过程中因生产需求,在该厂房 2 层增设两条生产线,经过长期使用,并因受到振动的影响,性状较初期均有较大程度劣化,后进行加固处理。

本文通过建立有限元计算模型,并考虑振动荷载,得到结构响应后确定厂房的安全性能。

另外,通过分析预应力楼板结构在振动工况下的安全鉴定实例工程,为以后同类别的检测鉴定工作和相关研究提供实际工程经验。

【关键词】 混凝土结构;振动工况;结构安全;鉴定 【中图分类号】 TU375.4 【文献标志码】 A 【文章编号】 1671-3702(2020)s1-0089-060 引言某公司主车间厂房建于上世纪 80 年代,为一栋3层混凝土框架结构厂房。

随着经济的发展业务的调整,在该车间厂房 2 层增设两条生产线。

在日常使用中,生产线机器在工作期间地面震动严重,震感明显,现场作业人员感到身体不适。

同时因设备升级拟对 2 线生产线进行更换。

针对以上问题,决定对该车间厂房进行现时安Safety Analysis and Evaluation of a Workshop Floor under Vibration ConditionXU Haitao 1,LIN Shulin 2,CUI Jian 1,ZHOU Jian 1,QIU Yan 1(1.China Building Materials Inspection and Certification Group Co.,Ltd.,Beijing 100024,China ;2.ChinaBuilding Materials Inspection and Certification Group Hainan Co.,Ltd.,Haikou Hainan 570100,China ) Abstract :The main workshop of a company was built in 1980s,which is a 3-storey concrete frame structure workshop;due to production demand,two production lines are added on the second floor of the plantin the process of use.After long-term use,and due to the impact of vibration,the properties are worse than the initial stage,and then the reinforcement treatment is carried out.In this paper,by establishing the finite element model and considering the vibration load,the safety performance of the workshop is determined after the structural response is obtained. In addition,through the analysis of the prestressed floor structure in the vibration condition of the safety appraisal example project,for the future similar inspection and appraisal work and related research to provide practical engineering experience. Keywords :concrete structure;vibration condition;structural safety;identify全性检测、对 2 线生产线换新线进行可行性分析。

浅谈建筑工程中楼板振动分析与运用

浅谈建筑工程中楼板振动分析与运用

浅谈建筑工程中楼板振动分析与运用摘要:楼板振动问题是一个影响办公楼以及住宅公寓安全和舒适度的问题,近年来越来越引起重视,本文简要的介绍的原因,国内外部分标准的相关规定,设计分析中的关键点,最后通过工程实例说明在实际工程设计中该如何考虑楼板振动问题。

关键词:楼板振动,工程运用,舒适度,关键问题Abstract: the floor vibration problem is a influence office buildings and apartment safety and comfort, in recent years more and more attention now, this article briefly introduces the reasons, the relevant provisions of the standard part at home and abroad, and the key point in design and analysis, finally through engineering examples in the actual engineering design how to consider floor vibration problems.Keywords: floor vibration, the operation of the project, comfort, the key problem一、概述国内高档办公楼越来越多,这类建筑业主一般要求取消内柱,这样在核心筒与外框柱之间就形成了跨度很长的楼面。

这类结构同大跨度会展中心以及大跨度连桥一样,都存在一个竖向振动问题。

人行走时在楼板上产生的冲击力会引起楼板发生竖向振动,这个振动会被在其周围工作、学习或者睡眠的人感觉到,当振动较大时,感受者可能会感到烦躁、不适甚至恶心,严重影响其工作、学习的效率,大跨度钢结构或者组合结构楼面这个现象尤其严重。

木楼板和混凝土楼板振动舒适度的对比分析

木楼板和混凝土楼板振动舒适度的对比分析
和 限 制楼 板 的 振 动 响 应 的 双 重 指 标 作 为 木 楼 板 振 动 舒 适 度 的 评 价 标 准 , 并可采 用限制楼板 的尺 寸、 优化 结构体 系 以及 使 用 组 合楼 板 等 方 法 来提 高 木楼 板 的振 动舒 适 度 。 关键 词 : 振动舒适度 ; 自 振 频率 ; 边界条件 ; 行 走荷 载 ; 振 动 响 应
a c c e l e r a t i o n o f t i mb e r l f o o r u n d e r h u ma n w a l k i n g l o a d s a r e mu c h b i g g e r t h a n t h o s e o f c o n c r e t e s l a b r e s p e c t i v e l y , a n d f r o m t h e p o i n t o f v i b r a t i o n r e s p o n s e — b a s e d i n d e x, t h e v i b r a t i o n c o mf o t r o f t i mb e r s l a b i s mu c h w o r s e t h a n c o n c r e t e s l a b . Ba s e d o n f i n i t e e l e me n t s i mu l a t i o n, i t i s r e c o mme n d e d t o a p p l y b o t h
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 1 — 7 6 2 7 . 2 0 1 7 . 0 2 . 0 1 3
木 楼 板 和 混 凝 土 楼 板 振 动舒 适 度 的对 比分 析

使用测绘技术进行建筑物振动监测与结构健康评估的技巧与方法

使用测绘技术进行建筑物振动监测与结构健康评估的技巧与方法

使用测绘技术进行建筑物振动监测与结构健康评估的技巧与方法建筑物的结构健康一直是人们关注的焦点之一。

随着技术的不断发展,测绘技术在建筑物振动监测与结构健康评估中发挥着越来越重要的作用。

本文将介绍使用测绘技术进行建筑物振动监测与结构健康评估的一些技巧与方法。

首先,进行建筑物振动监测的关键是选择合适的测量设备。

在进行振动监测时,可以使用加速度计、激光测距仪、测量摄像机等设备。

这些设备可以用来测量建筑物在振动过程中的位移、速度、加速度等参数,从而判断建筑物的振动情况。

例如,加速度计可以通过测量建筑物的加速度来反映其振动状况,激光测距仪可以用来测量建筑物的位移和变形情况。

其次,进行建筑物结构健康评估时,需要通过测绘技术获取建筑物的相关数据。

测绘技术可以提供建筑物的尺寸、形状、位置等信息,为后续的结构健康评估提供基础数据。

在获取建筑物数据时,可以使用多种方法,如全站仪测量、GPS定位等。

通过这些方法获得的数据可以用来建立建筑物的数学模型,从而进行结构健康评估。

第三,对于振动监测与结构健康评估,数据的处理和分析是非常重要的。

在进行数据处理和分析时,可以使用数据处理软件和统计学方法。

例如,可以使用MATLAB软件进行数据处理和分析,利用频谱分析和小波分析等方法来研究建筑物振动的频率特征和能量分布,从而判断建筑物的振动情况和结构健康状况。

此外,还可以使用有限元分析等方法,对建筑物的结构进行模拟和分析,以获取结构健康评估的相关参数。

最后,为了确保测绘技术在建筑物振动监测与结构健康评估中的有效性,需要进行现场实测和验证。

在进行实测时,需要选择合适的位置和时间进行监测,以获取准确可靠的数据。

同时,还需要与实测结果进行对比,验证结构健康评估的可靠性和准确性。

这一步骤非常重要,可以帮助改进测绘技术和评估方法,提高建筑物振动监测与结构健康评估的精度和可靠性。

综上所述,使用测绘技术进行建筑物振动监测与结构健康评估具有重要的意义。

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߸振ਤ幅૓(µ಩(mレ)m) о加ࣘ速‫ب‬度૓(c಩(mc/semc/2se)c2)
1000 500
1000 500
200 100
50
20 10
5
2
1
0.5
1
2
୽冲ѺV击V-૓-33振0‫ز‬0动 h h==55%%
VV--1100 ୽冲Ѻ击૓振‫ز‬动 h = 3%
h=3% VV--55 ো连ࣘ续૓振‫ز‬动 VV--33 连ো续ࣘ૓振‫ز‬动 VV-1-1.5.5 ো连ࣘ续૓振‫ز‬动
3.1 例题模型
所选的分析对象为一栋22层的商住楼,现对下图所示的居住层的○A 楼板进行使用阶段性能的 验算(材料采用韩国标准)。
X3
X4
X5


4(
4(
Y3
4#
4(
4(

A

4(
4(
Y2
4(
4#
4(

Y1
4(
4(
å 材料
混凝土 钢筋 钢材
楼板的使用性能评价
北京市海淀区中关村南大街乙56号方圆大厦1307室 Phone : 010-5165-9908 Fax : 010-5165-9909 E-mail : BeiJing@ Modeling, Integrated Design & Analysis Software
w = 0.135 × 2.4 + 0.1 = 0.424t / m = 4.24 kgf/cm
δ = wl4 = 4.24 × (390 − 25) 4 = 0.0455 cm 384EI 384 × 2.1 × 105 × 20,503.1
f = 1 = 26.3 Hz > 15 Hz 0.175 δ
对于振动的感受会因人而异,而且根据振动发生时的环境以及振动的类型、评价振动的标准 也会发生变化。这里简单介绍一下利用振动的实测结果和分析结果来评价振动的有碍与否的ISO标 准和日本的居住性能评价标准。
2.2.1 ISO 2631-2
国际标准化组织(ISO)通过测定人对步行荷载(heel-drop load)的感知度,确定了一个基本标 准(baseline)。即通过限制最大加速度来规定不同用途的建筑物对步行荷载的抗振指标。如对办 公楼及住宅取系数为10、商场取30、桥梁取100,利用这些系数计算的最大加速度的规定值如图2. 1所示。图2.2显示的是对位移振幅的限制值。
V–3 V–5
V–5 V – 5左右
V – 10
V – 30
V – 10左右 V – 30左右

3. 混合结构的使用阶段性能评价
在本节中使用AISC/CISC的设计方法和时程分析方法分析了某一混合结构的楼板振动特性,并 对结果进行了比较。另外针对时程分析,通过对分析模型、边界条件、荷载等与之相关的各种参 数进行分析,提出了比较合理的时程分析方法。
AISC/CISC在名为“Floor Vibration Due to Human Activity”的钢材设计资料中提出了限 制楼板加速度的方法,此方法综合反映了美国和加拿大的相关研究成果,被认为是到目前为止较 为先进的评价方法。
a p = P0 exp( −0.35fn ) ≤ a 0
g
βW
g
fn = 0.18

目录
1. 概要 2. 评价方法及评价标准
2.1 评价使用性能的方法 2.2 使用性能评价标准 3. 混合结构的使用性能评价 3.1 例题模型 3.2 利用设计公式进行评价
3.2.1 组合楼板设计规定 3.2.2 AISC/CISC的设计公式 3.3 利用时程分析方法评价使用性能 3.3.1 分析模型 3.3.2 步行荷载 3.3.3 查看特征值分析结果 3.3.4 步行荷载振动频率 3.3.5 结果的比较 3.3.6 建模方法 3.4 和实测值比较 3.5 时程分析步骤
V--00.75 连ো续ࣘ૓振‫ز‬动
5 10 20
૓频‫ز‬率ࣻ((HHZz))
50 100
200 100
50
20 10
5
2 1 0.5
12
冲୽Ѻ击VV--૓3振300‫ز‬动 hh==5%
VV-1-100 ୽冲Ѻ击૓振‫ز‬动 h =h=33%%
VV-5-5 ো连ࣘ续૓振‫ز‬动
VV-3-3 ো连ࣘ续૓振‫ز‬动
å 构件尺寸 楼板 主梁
柱 å 荷载
: fck = 240 kg/cm2
: fy = 4,000 kg/cm2 (SD40)
: 主梁
SS400
SRC柱
SM490
: 135 mm
RC Slab + Ferro Deck
: SB2, SG2, SG3
: H-496×199×9/14
SB1, SG1, SG4
一端固定、另一端简支时 f = 18.4 Hz > 15 Hz
两端简支时
f = 11.8 Hz < 15 Hz
3.2.2 AISC/CISC设计公式
AISC/CISC考虑到主梁和次梁对混合结构的楼板振动起很大作用,因此提出了对于其组合模型 通过限制加速度来进行设计的方法。
å 次梁的性能评价
1. 次梁翼缘板的有效宽度(Bb)
δ :永久荷载产生的挠度(cm)

欧洲规范(Euro code)根据楼板的用途对楼板的最小自振频率和变形量进行了限制,以避免与 居住者走动所引起的振动形成共振。
f0
=
1 2π
α L2
EsI m
其中, f0 : 自振频率
ES : 弹性模量
I : 截面惯性矩
L : 跨度
m : 单位长度质量
α : 基本振动模态的频率系数
我国的《高层民用建筑钢结构技术书规程(JGJ 99-98)》的第7.3.8条中也规定,在进行压 型钢板组合楼板设计时,组合板的自振频率可按表2.1中的第一式估算,且不得小于15Hz。
表2.1 单向楼板的自振频率计算式
边界条件 简支
一端固定、一端滚支 两端固定 悬臂
自振频率计算式(Hz) 1 /( 0.178 δ ) 1 /( 0.177 δ ) 1 /( 0.175 δ ) 1 /( 0.161 δ )
Bb
=
Cb ⎜⎜⎝⎛
DS Db
⎟⎟⎠⎞1/ 4 Lb
=
2
×
⎜⎛ ⎜⎝
3.06 ×104 4.85 ×105
⎟⎞1/ 4 ⎟⎠
×10.4
= 10.42 m
(<2/3×整个板的宽度(26.3m)=17.53m)
式中,Cb 为楼板有效宽度系数
2. 次梁翼缘板的重量(Wb)
Wb = ( wb / Sb )BbL b = (1.87 / 3.9)×10.42 ×10.4 = 51.96 tonf
荷载 (P0)
阻尼 (β)
加速度限制值(a0/g)
办公室、住宅、教堂
29 kgf
0.02 ~ 0.05
0.5
商用设施(商店等)
29 kgf
0.02
1.5
上式适用于混合结构或钢筋混凝土结构,对于平板等其它形式的楼板结构则不宜适用。另外 考虑结构的质量、刚度、阻尼以及步行荷载的时程特性,分析结果会更为准确,而且由于人体对 振动的感知是由振动加速度或振动速度决定的,所以评价建筑物的使用性能时进行时程分析和频 域分析才可得出合理的结果。

振动类型 受冲击振动且 阻尼大的楼板 _

表2.4 不同用途、不同振动类型对应的评价标准
建筑物用途
振动类型
等级Ⅰ
振动类型 1 等级Ⅱ
等级Ⅲ
振动类型 2 等级Ⅲ
振动类型 3 等级Ⅲ
住宅
客厅、卧室
V - 0.75
V – 1.5
V-3
V–5
V – 10
办公楼
会议室、接待室 普通办公室
V – 1.5 V–3
25
Peak Acceleration(% Gravity) 振 幅(µm)
10 Rhythmic Activities, Outdoor Footbridges
5
Indoor Footbridges,
2.5
Shopping Malls,
Dining and Dnacing
1
Offices, Residences 0.5
4. 不同结构形式的楼板使用性能评价(例)

1. 概要
随着建筑设计、施工技术的发展以及材料性能的改善,刚度强、重量轻的材料已经越来越多 地被技术人员使用于建筑结构。同时由于居住者对居住空间的要求更加多样化,为了便于最大限 度地自由地进行空间布置,隔墙少、跨度大的平面布局也越来越受欢迎。这种趋势使楼板对于诸 如步行荷载等比较小的荷载的作用也变得比较敏感。
g ∆b + ∆g
其中, a 0 : 加速度限制值 ∆ b , ∆ g : 次梁和主梁的挠度
W : 自重
上式中通过使用不同的值,考虑了建筑物的用途、非承重构件和隔墙等的阻尼、主梁和次梁 的挠度和质量等的影响。具体使用方法将通过后面的例题进行详细介绍。

表 2.3 AISC/CISC中对振动引起的最大加速度的控制
本文在这里对国外评价结构使用性能的方法和评价标准做了一下简单的介绍,并通过例题对 设计结果和时程分析的结果进行比较,从而提出了比较合理的使用性能的评价方法和分析步骤。
2. 评价方法及评价标准 2.1 评价使用性能的方法
韩国的《组合楼板设计标准》中根据楼板的约束条件给出了如表2.1所示的4个计算楼板自振 频率的计算式,并规定按该式计算的楼板自振频率不得小于15Hz。
VV-1-1.5.5 ো连ࣘ续૓振‫ز‬动
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