某体育馆看台振动舒适度测试与分析

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随着社会的高速发展,尤其是人们精神生活需求的提高,人类活动对各种公共建筑的使用越来越频繁。这种趋势使得各种新型建筑迅速崛起,特别是20世纪末到21世纪初,新型大跨大空间建筑已成为人们活动的主要公共场所。此类建筑往往具有轻、柔、阻尼较小的结构特点,外界激励极易使其产生较为强烈的振动,虽然这些振动对结构安全性不会产生过大的影响,但对于结构的正常运营会产生一定的影响。建筑物的振动会使得人们出现不舒适性,尤其是诸如人行天桥、大型舞厅、展览馆及大型体育馆等人类活动集中的场所,振动带来的不舒适感不仅影响人们的正常活动,还将导致人们出现心理恐惧等。本文以广州国际体育演艺中心为工程背景,对类似大空间体育馆看台的振动问题作了以下研究:本文通过查阅振动引起的舒适度问题的相关资料,整理了主要学者对楼板振动舒适度评价标准,并讨论了看台结构舒适度限值的范围。本文系统阐述了结构模态分析的理论原理及模态试验的基本过程,用模态实测和有限元模拟两种方法获取了广州国际体育演艺中心西面和南面看台的模态参数,并将两种方法的分析结果进行对比,得到了看台的基频和前三阶主要振型,发现看台结构振动以局部振动为主。本文结合各文献资料对人致振动的理论阐述,系统分析了单步落足曲线产生的机理,并通过对单步落足、单人连续行走荷载进行测试,进一步研究了观众进场时的激励状况。本文对西面看台在音乐会过程中的加速度振动响应进行了研究,由实测得到的加速度时程确定音乐会过程中各测点的最大加速度响应,结合ISO标准给出的舒适度评价限值对体育馆看台使用时的振动舒适度进行评价。最后根据该工程的舒适度研究实例,对类似体育馆看台的振动舒适度设计提出建议。
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