大跨度连廊振动舒适度影响机理及监测方法.pdf

摘要

摘要

为了满足人们日益增长的建筑造型需求，连廊变得更轻、更柔、跨度更大，

具有刚度小、基频低、阻尼小等特点。在人的正常活动下，大跨度连廊容易产

生振动，影响人的工作、生活乃至健康。因此，大跨度连廊的振动舒适度问题

具有重要社会意义。既有连廊舒适度研究大多将连廊抽离出整体结构单独分析，

对连廊与塔楼连接节点刚度变化的模拟主要采用笼统的刚度系数调整，未充分

考虑连廊-塔楼耦合振动、连接节点不同刚度形式和位置退化对连廊舒适度的影

响。因此，有必要开展大跨度连廊振动舒适度影响机理及监测方法研究，为大

跨度连廊舒适度的准确评估和监测提供理论依据。

连廊舒适度影响机理及计算模型确定方法。考虑塔楼刚度、塔楼对称性、

连廊位置、连接方式和连廊刚度五种因素，明确连廊振动特性和加速度在不同

因素下的变化规律，揭示大跨度连廊振动舒适度的影响机理；依据塔楼-连廊竖

向刚度比、连廊位置和连接方式，提出大跨度连廊舒适度计算模型确定方法，

并应用实际工程算例验证所提连廊舒适度计算模型确定方法的有效性。

连廊与塔楼连接节点刚度评估及退化监测方法。考虑连接节点三个方向的

平动和转动刚度形式，明确每种刚度形式退化时连廊振动特性和加速度的变化

规律，确定对大跨度连廊舒适度影响最大的关键刚度形式；考虑连接节点不同

的楼层和梁端位置，明确关键刚度形式退化时连廊振动特性和加速度的变化规

律，确定对大跨度连廊舒适度影响最大的关键退化位置；对比连接节点刚度退

化时连廊振动特性和不同位置加速度的变化程度，确定对连接节点刚度退化最

敏感的舒适度指标；建立基于关键刚度形式、关键退化位置和敏感舒适度指标

的连接节点刚度评估模型，提出连廊连接节点刚度评估及退化监测方法，并应

用实际工程算例验证所提连接节点刚度评估及退化监测方法的有效性。

连廊振动舒适度及连接节点刚度实测评估。通过对比分析连廊竖向模态的

实测值和模拟值，验证塔楼刚度对大跨度连廊振动特性的影响规律，依据塔楼-

连廊竖向刚度比确定连廊舒适度计算模型；开展多工况人行振动现场试验，通

过对比加速度实测值、独立连廊模型和连体连廊模型的模拟值，验证所提连廊

舒适度计算模型确定方法在复杂大跨连体结构上的有效性；根据连廊加速度功

率谱实测值，利用标定后的连接节点刚度评估模型得到连廊与塔楼连接节点的

刚度退化系数，实现大跨度连廊连接节点刚度的实测评估和验证。

I

摘要

关键词：结构健康监测；大跨度连廊；舒适度；节点刚度评估

II

Abstract

Abstract

Inordertomeettheincreasingdemandforarchitecturaldesign,corridorshave

becomelighter,moreflexible,andhavelargerspans,withcharacteristicsoflow

stiffness,lowfundamentalfrequency,andlowdamping.Thelarge-spancorridors

arelikelytovibrationundernormalhumanactivities,whichaffectspeopleswork,

lifeandevenhealth.Therefore,thevibrationcomfortoflarge-spancorridorsisof

greatsocialsignificance.Theboundaryconditionsofthecorridormodelsarefixed

jointsbyignoringtheinfl