行走作用下组合楼板振动的数值分析方法研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:wanwan1984
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大跨组合楼板的人致振动问题研究已有几十年,国外已经建立了相应的楼板设计规范,但是在国内鲜有报导。随着大型高架火车站,开敝式办公楼在我国的大量兴建,楼板的过量振动成为工程师亟待解决的问题。本文从有限元数值分析的角度研究了人行走作用下组合楼板的振动分析及响应预测,主要的工作和成果如下:1.组合楼板的有限元建模研究。本文总结了三种常见的组合楼板建模方法,即精细三维实体建模方法,各向同性平板建模方法,正交各向异性平板建模方法。给出了各种方法的适用性和局限性。同时根据国外规范,总结了组合楼板建模的约束处理和简化方法,以及材料特性和阻尼选取。2. APDL编程加载行走荷载的方法研究。国外的研究者大都利用SAP2000或者一些自编软件来分析楼板的人致振动。本文利用ANSYS瞬态动力分析来研究楼板的人致振动,采用APDL编程实现行走荷载的移动加载。编写的程序能方便研究人员和设计人员用来分析行走作用下的楼板振动。3.单人行走荷载的加载方法研究。本文对比了四种不同的单人行走荷载加载方法。将楼板振动响应预测结果与文献中的实测值进行对比分析,给出了四种方法的优劣和适用范围,并归纳总结了准确预测行走作用下楼板振动的数值模拟方法。同时,对单人行走荷载加载的细节影响因素,如双脚重叠时间,行走随机性等,进行了讨论。4.人群行走作用下的楼板振动研究。总结了文献中的人群行走荷载模拟方法,给出APDL编程实现人群同步行走和人群随机行走的分析方法。其中,采用MATLAB生成人群随机行走荷载模型,加载到ANSYS瞬态分析中,实现人群随机行走作用下的楼板振动响应的振动响应分析。
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