多人Bounce荷载下结构动力响应折减系数研究
2019-06-21任静雅
振动与冲击 2019年11期
关键词:结构
陈 隽, 任静雅, 王 磊
(1. 同济大学 建筑工程系,上海 200092;2. 同济大学 土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092)
伴随新型城镇化的国家发展战略,近年来体育场馆、展览馆、综合文化中心等文体公共建筑大量兴建,这些建筑物的共性特点是拥有大跨度、开敞式的楼盖/看台等结构,由于其频率低、阻尼小,在人群(观众)的走动、跳跃以及Bounce等荷载作用下会产生振动,此类振动称为人致结构振动[1-2]。
Bounce指人双脚不离开支撑面的身体上下往复运动,常见于体育比赛或演唱会中观众的庆祝动作,其对支撑面的作用称为Bounce荷载[3]。由于Bounce运动常见于群体性场合,且往往伴随有外部音乐、口号等因素的引导,极容易形成人群的协同性运动,当运动频率接近支撑结构频率时,共振效应会引起结构的显著振动,幅值过大则可能导致振动舒适度问题,严重时甚至会因人群的恐慌而诱发群体公共安全事故[4-5]。由于实验技术上的困难,此前对Bounce荷载特性与建模的研究主要集中于单人情况[6-8],在此基础上通过引入假定研究人群荷载特性。例如,Parkhouse等在单人Bounce荷载实验的基础上,通过对齐节拍器时刻后叠加单人荷载的方式研究了人群Bounce荷载的特性,并提出了人数为特定值(5、10、20、50、100、200人)时的人群Bounce的动力因子值[9]。单人和人群荷载的本质差别在于协同性,即人群中各单人保持动作一致性的程度。上述将单人荷载强制对齐的处理方式,本质上忽略了人群中各单人间的相互影响这一关键要素。因此,利用同步实验研究人群Bounce荷载下的结构动力响应的分析方法有重要的实用价值和意义。……
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