设置TMD的大跨楼盖动力特性及人致振动分析
2021-03-01王明珠胡卫中杨维国葛家琪
建筑结构 2021年3期
王明珠, 胡卫中, 张 玲, 刘 佩, 杨维国, 葛家琪
(1 中国航空规划设计研究总院有限公司, 北京 100120;2 北京交通大学土木建筑工程学院, 北京 100044)
0 概述
近年来,大跨楼盖结构以隔墙少、空间布置灵活等独特的优势,在大跨空间结构等公共建筑中的使用已日渐普及。但是,大跨楼盖结构竖向自振频率较低,阻尼较小,在人正常活动下可能产生较大的振动,产生舒适度问题[1]。为了解决这一问题,可以通过调整楼盖体系的质量和刚度,使楼盖的自振频率尽可能远离行人的步频率[2],但这种方法会造成经济、美观和空间利用等方面的不合理性,也可以通过增加结构阻尼[3],使楼盖已经产生的振动较快衰减或者只产生较小的振幅,但是实现难度较大。而调谐质量阻尼器(TMD)具有较好的经济性,也相对容易实现,它的减振原理是:当主结构受激励而振动时,质量块随之产生惯性运动,通过质量块的惯性运动将主结构的能量转移到TMD。相关学者就大跨楼板的振动控制和振动舒适度评价进行了大量研究[4-8]。
为了保证楼板的舒适度,国内外对楼板竖向振动峰值加速度的限值进行了规定。日本规范规定峰值加速度限值为5gal[9]。美国AISC颁布的设计指南[10]中规定,楼板的峰值加速度响应需小于15gal。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)中规定,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;对于商场及室内连廊;当竖向自振频率不大于2Hz时,竖向振动加速度峰值不应超过0.22m/s2;……
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