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

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 12102 该项目共层，其中地上层，地下层，其中地上部分每层均包括南、北两个中 1 庭结构或者大跨度楼盖。大跨度楼盖的分布位置见图。各个位置跨度不同，最大达 59m27m120mm ，最小为，楼盖的结构形式是钢筋混凝土桁架组合楼板，其厚度为。 2 现行规范舒适度评价标准 2.1 竖向自振频率要求 GB5001020103.4.6 《混凝土结构设计规范》（—）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 5Hz4Hz3Hz ，办公楼和旅馆不宜低于，大跨度公共建筑不宜低于。《高层建筑混凝土结 构技术规程》 JGJ320103.7.7 （—）（下文简称《高规》）条规定：楼盖结构应具有适宜的舒适度。楼 3Hz 盖结构的竖向振动频率不宜小于。 2.2 竖向振动加速度要求 3.7.71 《高规》条规定，楼盖竖向振动加速度峰值不应超过表的限值。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 JGJ3JGJ99 凝土结构技术规程》（）、《高层民用建筑钢结构技术规程》（）、《组合楼 CECS2733Hz 板设计与施工规范》（）均明确要求楼盖结构的竖向自振频率不宜小于。而 GB50010 《混凝土结构设计规范》（）则根据混凝土楼盖的不同使用功能，规定楼盖竖向 5Hz4Hz3Hz 自振频率分别不宜小于（住宅和公寓）、（办公和旅馆）、（大跨度公共建 筑）。而针对本文讨论的大跨度、大悬挑公共建筑楼盖，四本规范的限值是一致的。限制 3Hz 楼盖竖向振动频率的主要原因是因为人类走、跑、跳的频率多发生在以内，楼盖自振 频率在此范围内，容易引起共振。故《高层建筑混凝土结构技术规程》条文里明确规定， 3Hz 楼盖竖向自振频率小于时需验算竖向振动加速度。 2.3 舒适度有限元分析 由于本项目主次梁关系较难明确、存在跃层桁架等原因，较难采用简化算法计算楼盖自