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![人致激勵(lì)荷載的研究分析與應(yīng)用.pdf_第1頁(yè)](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/17/daf40748-dd60-4452-ab5d-136cbb803590/daf40748-dd60-4452-ab5d-136cbb8035901.gif)
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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展、人們居住環(huán)境的不斷改善,人們對(duì)生活和工作環(huán)境的要求也不斷提高。建筑物在滿足安全性的同時(shí),必須對(duì)其舒適性給予足夠重視。因人自身的日常運(yùn)動(dòng)(如:行走、跑步、跳躍等)引起的振動(dòng)問(wèn)題就成為一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)若對(duì)人致荷載考慮不當(dāng),會(huì)對(duì)工程結(jié)構(gòu)的適用性甚至安全性造成嚴(yán)重危害。
在這種背景下,開展對(duì)人致激勵(lì)荷載的研究分析無(wú)疑具有極強(qiáng)的工程實(shí)用價(jià)值和意義。本文主要做了以下工作:
首先
2、闡述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于步行激勵(lì)荷載和步態(tài)信息等方面的研究現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題,指出現(xiàn)有步行荷載實(shí)驗(yàn)大部分只測(cè)定豎向荷載而忽略了側(cè)向荷載,然而在步行激勵(lì)振動(dòng)研究中,側(cè)向力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是不可忽視的重要部分。同時(shí),現(xiàn)有步行荷載實(shí)驗(yàn)鮮有記錄步態(tài)信息,在此基礎(chǔ)上建立的步行荷載模型就忽略了荷載主體的差異性。
本文在進(jìn)行人致激勵(lì)荷載實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究時(shí)采用了JP5050多維測(cè)力采集分析系統(tǒng),對(duì)10種不同工況(自由狀態(tài)下慢速行走、正常速度行走、快速行走
3、、1.5Hz、1.75Hz、2.0Hz和2.25Hz固定頻率的行走以及慢速蹲伏、正常速度蹲伏和快速蹲伏)的人致激勵(lì)荷載進(jìn)行了采集,共得到500組試驗(yàn)數(shù)據(jù),每種工況50組。進(jìn)行的步態(tài)信息采集試驗(yàn)分為7種工況(自由狀態(tài)下慢速行走、正常速度行走、快速行走、1.5Hz、1.75Hz、2.0Hz和2.25Hz固定頻率的行走),采集的步態(tài)參數(shù)主要包括步頻、步長(zhǎng)、步寬等。
在進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理與分析時(shí),首先是對(duì)7種工況下步態(tài)參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)
4、計(jì)分析,結(jié)果表明自由步行狀態(tài)下慢速步行、正常速度步行和快速步行的行走頻率均值分別為1.43Hz、1.77Hz和2.04Hz,統(tǒng)計(jì)所有步行狀態(tài)下的步行數(shù)據(jù)步頻均值為1.88Hz;固定頻率狀態(tài)下各個(gè)工況下的實(shí)際步頻均值會(huì)與節(jié)拍器指令值產(chǎn)生一定偏離,且隨著步頻的增加,測(cè)試者的實(shí)際步頻與指令值更為接近;自由狀態(tài)行走和固定步頻狀態(tài)行走,隨著步速的增加,步頻和步長(zhǎng)都有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。步寬受頻率的影響較小,且固定步頻行走的步寬稍大于自由狀態(tài)行走的步寬。<
5、br> 對(duì)10種工況下的人致激勵(lì)荷載曲線進(jìn)行了分析,運(yùn)用MATLAB擬合出了各個(gè)工況下的關(guān)鍵點(diǎn)插值曲線并與實(shí)測(cè)曲線進(jìn)行了對(duì)比,然后對(duì)插值曲線進(jìn)行了九次多項(xiàng)式擬合,得出插值曲線的多項(xiàng)式表達(dá)式。最后建立了步行激勵(lì)荷載峰值因子、蹲伏激勵(lì)荷載峰值因子與頻率間的具體函數(shù)關(guān)系表達(dá)式,擬合出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系曲線。
將本文擬合的荷載曲線應(yīng)用于某大跨樓蓋的模型,運(yùn)用SAP2000有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析和時(shí)程分析。進(jìn)行時(shí)程分析時(shí)
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