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考虑室内布局影响的高频楼盖人致振动舒适度全域评估 被引量：1
1
作者 蒲兴龙 何天虎 朱前坤 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期310-320,共11页
人群荷载的高阶谐波可能会引起高频楼盖动力响应的增大,导致舒适度或安全问题。本文旨在分析室内物品的不同布局形式对高频楼盖人致振动的影响。结合社会力模型(SFM)和行人荷载模型,建立了高频楼盖随机荷载模型;在考虑行人-结构相互作用... 人群荷载的高阶谐波可能会引起高频楼盖动力响应的增大,导致舒适度或安全问题。本文旨在分析室内物品的不同布局形式对高频楼盖人致振动的影响。结合社会力模型(SFM)和行人荷载模型,建立了高频楼盖随机荷载模型;在考虑行人-结构相互作用(HSI)的基础上,建立了高频楼盖人致振动计算模型;采用基频为10.35 Hz的高频楼盖进行测试,验证了计算模型应用于不同布局形式时的合理性;采用人致振动全域评估方法对不同布局形式的楼盖在人群随机行走下的舒适度进行了评估,并给出了概率结果。结果显示,对于高频楼盖人致振动问题需要考虑楼盖高阶振型的影响。5人随机行走工况下,在考虑HSI后,不同布局形式的楼盖动力响应有所减小,加速度峰值最大减小13.33%,出现舒适度问题的概率值最大减小12%。并且楼盖的舒适度会因室内布局形式的不同呈现不同的结果,研讨室布局的楼盖出现舒适度问题的概率最大,公共教室次之,会议室概率最小。 展开更多
关键词 人致振动舒适度 高频楼盖 物品布局形式 人群随机荷载模型 行人-结构相互作用 全域评估方法
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人群行走荷载作用下的人致结构振动 被引量：10
2
作者 李昊 简方梁 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期125-130,共6页
以生物力学和交通领域相关研究成果为基础,提出了一种精细化的随机人群荷载作用下的人致结构振动分析方法.首先以生物力学试验数据为基础,拟合了人步行速度与步频之间的关系式;然后借助交通领域的人流集度与人流速度关系模型,结合目前... 以生物力学和交通领域相关研究成果为基础,提出了一种精细化的随机人群荷载作用下的人致结构振动分析方法.首先以生物力学试验数据为基础,拟合了人步行速度与步频之间的关系式;然后借助交通领域的人流集度与人流速度关系模型,结合目前结构领域关于单人荷载模型的研究成果,建立了精细化的随机人群荷载模型,推导了该人群荷载模型下的结构动力平衡方程,并采用自编程序对该方程进行求解,得出了结构的人致响应;最后通过ISO2031标准对文中建立的荷载模型下结构的人致振动舒适性进行评价,并与BS5400荷载模型进行了比较.结果表明,文中所建立的荷载模型较好地考虑了人群荷载对结构的作用,避免了目前人群荷载作用下人致振动分析参数取值的盲目性. 展开更多
关键词 人致振动 人群荷载模型 步频 人流集度 人流速度
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人群集度荷载模型及人致振动模拟分析 被引量：9
3
作者 杨娜 邱雪 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期88-96,共9页
针对大跨度楼板的人致振动问题,选取北京南站二层候车厅大跨度楼板作为研究对象.基于理想数学模型条件设定假设和等效荷载模型,改进并完善了2种适用于大跨度楼盖的人群荷载模型:人体步态参数服从概率分布的随机概率分布人群荷载模型,以... 针对大跨度楼板的人致振动问题,选取北京南站二层候车厅大跨度楼板作为研究对象.基于理想数学模型条件设定假设和等效荷载模型,改进并完善了2种适用于大跨度楼盖的人群荷载模型:人体步态参数服从概率分布的随机概率分布人群荷载模型,以及与交通学和生物学研究成果紧密结合的具有预测性的人群集度荷载模型.通过对比分析北京南站候车厅大跨度楼板在3种人群荷载模型作用下的结构振动响应情况,确定各荷载模型的适用范围并分析各自优缺点.结果表明:人群集度荷载模型对结构在人群荷载作用下加速度响应具有预测性,适用工况范围广.与传统的等效荷载模型相比,采用随机概率分布荷载模型作为结构激励荷载适合用来模拟人群自由行走工况.运用等效荷载模型及人群集度荷载模型模拟人群排队进站荷载工况得到的分析响应结果较为合理. 展开更多
关键词 人群荷载模型 人致振动 大跨度楼板 北京南站
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基于人群密度的随机人群荷载模型研究 被引量：7
4
作者 郭瑞 任宇 +1 位作者 王双旭 潘毅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期255-263,270,共10页
人群同步率与行走步频对人行桥的结构振动响应影响较大,但既有随机人群荷载模型仅由单人荷载模型组合而成,并未考虑人群密度对结构振动的影响,建立可描述人群行走特征的随机人群荷载模型尤为重要。以某钢桁架人行桥为研究对象,采用现场... 人群同步率与行走步频对人行桥的结构振动响应影响较大,但既有随机人群荷载模型仅由单人荷载模型组合而成,并未考虑人群密度对结构振动的影响,建立可描述人群行走特征的随机人群荷载模型尤为重要。以某钢桁架人行桥为研究对象,采用现场振动测试试验与数值模拟的方法,研究人群密度对人行桥振动响应的影响规律,在既有随机人群荷载模型的基础上,提出一种考虑人群同步率与行走步频随人群密度变化而改变的随机人群荷载模型,并采用其他学者的相关试验数据对本文建立随机人群荷载模型的正确性进行了验证。研究结果表明:人群同步率和行走步频都会随人群密度的变化而改变;当人群密度小于1人/m^(2)时,人行桥振动响应与人群密度呈正相关,当人群密度超过1人/m^(2),人行桥振动响应随人群密度呈负相关;基于人群密度的荷载模型所得到计算值与试验值的相对误差为5.0%~12.2%,这证明本文建立的随机人群荷载模型能够较好模拟人群行走所产生的荷载效应。 展开更多
关键词 人行桥 振动响应 人群密度 人群荷载模型 数值模拟
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随机人群运动荷载作用下大跨度连廊的振动响应 被引量：11
5
作者 张琼 南娜娜 +1 位作者 朱前坤 杜永峰 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第2期99-105,共7页
基于社会力模型,研究了随机人群运动荷载作用下大跨连廊结构的振动舒适度问题。通过结合交通学领域、生物力学领域对人群运动特性及人体运动参数的统计分析,对随机人群运动进行仿真,得到不同密度工况下,任意行人在任意时刻的步速、落点... 基于社会力模型,研究了随机人群运动荷载作用下大跨连廊结构的振动舒适度问题。通过结合交通学领域、生物力学领域对人群运动特性及人体运动参数的统计分析,对随机人群运动进行仿真,得到不同密度工况下,任意行人在任意时刻的步速、落点位置等参数,建立随机人群荷载模型,计算不同工况密度下结构的加速度峰值。研究表明,加速度峰值与行人步速关系很大,随着行人密度增大,行人速度减小,结构加速度响应则先增大后减小。根据得到的结构加速度峰值与行人密度关系曲线,可以找出出现结构振动舒适度问题的行人密度区间。 展开更多
关键词 社会力模型 随机人群荷载 步速 峰值加速度 振动舒适度
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某轻钢人行桥的力学特性研究及舒适度评价 被引量：2
6
作者 许竞 李泽玉 +1 位作者 李静 陈熹俊 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第4期131-135,共5页
在通过足尺静力试验校核MIDAS Civil有限元模型的基础上,对一座轻钢人行桥进行动力特性分析,并采用规范ISO 10137∶2007(E)提出的单人行走荷载模型,结合用同步行走人群代替随机行走人群的方法,计算不同工况下结构峰值加速度响应。此外,... 在通过足尺静力试验校核MIDAS Civil有限元模型的基础上,对一座轻钢人行桥进行动力特性分析,并采用规范ISO 10137∶2007(E)提出的单人行走荷载模型,结合用同步行走人群代替随机行走人群的方法,计算不同工况下结构峰值加速度响应。此外,考虑人群质量对人桥系统总基频的影响,将人群质量逐级折算入人桥系统总质量,分析人群行走工况下的结构加速度响应。研究认为,该桥满足现有规范对于基频的要求,同时峰值加速度基本处于德国规范EN 03规定的舒适区间,但折算78%满载人群质量计算人桥系统基频时,峰值加速度相比不折算人群质量的情况明显增大,表明人群质量可以对系统基频产生显著影响,可能造成人桥系统基频落入行人步频范围内,导致人桥共振现象的发生。 展开更多
关键词 轻钢人行桥 静力加载试验 加速度响应 人行舒适度 人群荷载模型
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人致结构振动计算中随机人群行为的模拟 被引量：5
7
作者 韦欣欣 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期330-335,共6页
人行结构(如:人行天桥)的动力设计中,人致结构振动舒适度往往决定最终的结构设计方案。为满足舒适度要求,一般需要将结构振动水平控制在舒适度指标范围内。因此,在设计阶段,准确预测人致结构振动水平十分关键。为准确施加步行荷载,需要... 人行结构(如:人行天桥)的动力设计中,人致结构振动舒适度往往决定最终的结构设计方案。为满足舒适度要求,一般需要将结构振动水平控制在舒适度指标范围内。因此,在设计阶段,准确预测人致结构振动水平十分关键。为准确施加步行荷载,需要预先知道结构建成之后其上面活动的人群行为,如:行走路径和速度等。该文采用修正后的社会力模型,该模型能考虑不同的人群密度、所处地域、行走目的和方向,还能考虑行人到达结构的时间、初始位置、初始行走速度等的随机性。通过模拟一个典型桥面上的随机人群,展示了该模型的适用性。模拟结果表明:跟自由行走不同,人群中,行人的行走路径和速度因受他人和周围环境的影响而实时变化;行走路径不按直线路线;行走速度低于自由行走速度。相应地,人群作为一个整体,行人位置分布实时变化;人群平均速度也实时变化且低于自由行走速度,待人群稳定后,在稳定范围内波动。该文工作可为准确施加步行荷载提供思路。 展开更多
关键词 人致结构振动 振动舒适度 人群行为 社会力模型 行走路径 行走速度 步行荷载
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均布人群对简支欧拉梁动力特性的影响 被引量：10
8
作者 刘隆 谢伟平 徐薇 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期189-194,共6页
研究了作用在梁上的均匀分布人群对梁的动力特性的影响。将人群简化为均匀分布的弹性质量模型,考察了无阻尼的弹性质量和有阻尼的弹性质量两种模型对简支欧拉梁的动力特性的影响,得到了人群和梁耦合系统的频率和阻尼的解析表达式。并以... 研究了作用在梁上的均匀分布人群对梁的动力特性的影响。将人群简化为均匀分布的弹性质量模型,考察了无阻尼的弹性质量和有阻尼的弹性质量两种模型对简支欧拉梁的动力特性的影响,得到了人群和梁耦合系统的频率和阻尼的解析表达式。并以此研究了分布质量与梁的质量之比对梁的频率和阻尼比的影响,得到了人群对结构动力特性影响的定性规律。结果表明:耦合系统在人体振动基频处分支出一系列的振动频率,并且当分布人群质量与结构质量之比达到一定程度时,均布的人群会对梁的振动特性产生显著的影响,明显改变梁的自振频率,显著提高梁振动的阻尼比。最后研究了梁的振动频率对人群-梁耦合系统阻尼比的影响。 展开更多
关键词 动力特性 人.结构相互作用 人体动力学模型 人群荷载 解析解
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人群跳跃荷载中的协同性因子试验研究与应用 被引量：2
9
作者 谭寰 赵永磊 陈隽 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期145-151,共7页
采用三维动作捕捉技术,开展了73人次4种跳跃频率下的单人跳跃荷载的试验,将节拍器时刻与跳跃落地时刻的时间差作为有节奏跳跃时的协同性因子。试验数据的统计分析表明,协同性因子的概率分布特性可描述为均匀分布与贝塔分布的组合,分别... 采用三维动作捕捉技术,开展了73人次4种跳跃频率下的单人跳跃荷载的试验,将节拍器时刻与跳跃落地时刻的时间差作为有节奏跳跃时的协同性因子。试验数据的统计分析表明,协同性因子的概率分布特性可描述为均匀分布与贝塔分布的组合,分别对应于跳跃人群中个体的随机跳跃和协同跳跃两个成份。利用试验结果确定协同性因子概率分布函数的参数。将协同性因子与单人跳跃的随机荷载模型相结合,可实现对人群跳跃荷载的模拟,实例应用表明了模拟方法的合理性。 展开更多
关键词 人群跳跃荷载模型 协同性因子 随机荷载 概率密度函数 动载因子
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随机人群行走荷载下混凝土楼板振动分析 被引量：4
10
作者 傅博 韦欣欣 吴文雁 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2023年第9期29-39,共11页
为了对人群行走荷载下的混凝土楼板结构振动进行更可靠预测及评估,首先,基于机器学习,提出能准确预测混凝土楼板结构动力特性的智能方法,该方法预测得到的混凝土弹性模量比规范公式计算所得精度更高.其次,通过对经典的人群疏散社会力模... 为了对人群行走荷载下的混凝土楼板结构振动进行更可靠预测及评估,首先,基于机器学习,提出能准确预测混凝土楼板结构动力特性的智能方法,该方法预测得到的混凝土弹性模量比规范公式计算所得精度更高.其次,通过对经典的人群疏散社会力模型进行修正,提出随机人群行走模型;该模型能同时考虑人群行走参数的个体内变异性和个体间变异性.然后,将随机人群行走参数与单人步行荷载模型相结合,得到随机人群行走荷载模型;该模型因考虑了人群行走参数的变异性而能考虑所致荷载激励频率成分的随机性.最后,实现了随机人群行走荷载下混凝土楼板振动智能分析方法.将该方法用于分析混凝土楼板在人群行走下所致振动,考虑了不同人群密度、楼板平面尺寸、厚度、混凝土密度、抗压强度、边界条件及阻尼比等对楼板动力响应的影响,并根据相关规范和指南对楼板振动舒适度进行了评价. 展开更多
关键词 混凝土楼板 人致振动 随机人群荷载 机器学习 社会力模型
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