楼盖振动舒适度分析阻尼取值

hanwei3087 2019年2月28日浏览：1450 收藏：3

引子 - 振动舒适度难题创新性解决方案

IMAC2019会议上听来的故事

初一笑到初七

职员A投诉公司楼板振动影响工作

教授被请去测试与分析

减振方案提出后再无下文

问。答：A被开除了

No problem any more!

教授叹曰

设计千万条

阻尼第一条

选择不规范

别人两行泪

01 楼盖振动舒适度问题

建筑楼盖是使用者接触最频繁的结构部件

是使用者抱怨第二多的建筑部位

投诉最多的问题是振动

影响生活工作的舒适性和幸福感

02 楼盖振动分析的阻尼

阻尼是振动系统能量耗散的特性

共振时阻尼对系统振幅起决定性作用

楼盖振动舒适度分析一般基于共振假定

是楼板减振控制的主要手段

图 1 阻尼比1%-3%对振动持续时间的影响

共振区域，阻尼比一点差异

放大系数差异巨大

图 2 SDOF系统加速度放大系数

03 楼盖阻尼比的取值

阻尼比的取值是个大问题

影响因素太多且无法量化估计

不同规范给出了各自的建议值

先给七种规范的建议值您试试

表 1 AISC楼盖阻尼比建议值

建筑类型	阻尼比/%
办公室、住宅、教堂	2—5
购物中心	2
室内人行桥	1
室外人行桥	1

2%是针对无家具和非结构构件的开阔的办公室和教堂
3%是针对无家具和非结构构件，但带少量可拆卸隔断的情况；
5%是针对楼板间有全高隔墙的情况

表 2 组合楼板CECS273建议值

房间功能	住宅办公	商业餐饮
计算板格内无家具或家具很少、没有非结构构件或非结构构件很少	2	2
计算板格内有少量家具、有少量可拆式隔墙	3	2
计算板格内有较重家具、有少量可拆式隔墙	4	2
计算板格内每层都有非结构分隔墙	5	2

表 3 EN02楼盖振动设计阻尼比取值建议

结构阻尼 D1	装修阻尼D2	面层阻尼D3
木 -- 6%	有隔墙办公室 1%	2
混凝土 -- 2%	无纸办公室0%	2
钢 -- 1%	开放办公室1%	2
钢混组合 -- 1%	图书馆1%	2
-	住宅1%	-
-	学校0%	-
-	健身房0%	-

表 4 CCIP-016阻尼比取值建议

结构类型	结构阻尼比
无装修焊接钢桥	0.3-0.5
无装修栓接钢桥、钢-混组合结构桥、预应力钢筋砼桥	0.5-1.0
钢筋砼桥	0.7-1.2
无装修面层的钢-混组合楼板、预应力砼板	0.8-1.5
无装修面层的混凝土楼板	1.0-2.0
少量装修的钢-混组合楼板、预应力砼板	1.5-2.5
一般装修的钢-混组合楼板、预应力砼板	2.0-3.0
一般装修的砼板	2.2-3.5
大量装修的钢-砼组合楼板、预应力混凝土楼板、混凝土楼板，并带有全高隔墙	3.0-4.5

表 5 SCI P354阻尼比取值建议

结构类型	阻尼比/%
全焊接钢结构，如钢梯	0.5
完全无装修或仅有少量装修面层的楼板	1.1
完全装修的楼板，正常使用的家具	3
分隔墙的位置有效分隔相关振型（如隔墙与主要振动构件的振型垂直）	4.5

表 6 PCI 2010阻尼比取值建议

场所	楼盖情况	阻尼比%
办公室、住宅、教堂	几乎没有非结构构件和家具的开放楼板	2
混凝土 -- 2%	没有非结构构件和家具的楼板或只有可拆卸的小间隔	3
钢 -- 1%	完全隔断的楼板	5
商场	-	2
人行桥	-	1

表 7 ISO10137：2007 阻尼比取值建议

楼盖形式	跨度（m)	典型值	极端值	无装修板的初步设计
钢桁架梁/简支混凝土板	9-15	0.8-3.0	0.6-7.4	1.3
钢桁架梁/简支混凝土板，连续板	4-8	1.0-5.0	0.8-8.6	1.5
抗剪键连接的钢梁-混凝土组合板	6-20	1.5-5.0	0.5-8.0	1.8
现浇预应力混凝土板	2-15	0.8-3.0	0.5-6.5	1.3
单片钢筋混凝土板	5-15	1.0-3.0	0.6-5.0	1.5
木龙骨地板	2-9	1.5-4.0	1.0-5.5	2.0

阻尼取值现状乱评

与大量可变因素有关：结构、跨度、材料、装修、隔墙、家具等。

大量因素尚未考虑：振幅、人数、人结相互作用、新型材料（如 FRP桥）、建筑多功能特征等

大部分都要拍脑袋定：“计算板格内有较重家具、有少量可拆式隔墙” -- 如何执行？

未区分承载力极限状态和正常使用极限状态

应加强对已建结构实测扩大数据量

欧美地主家余粮也不多，还有好多问题可以研究呀@NSFC

详细资料

1、严世鑫、陈隽、叶艇，大跨楼盖振动舒适度分析中阻尼比取值讨论，建筑结构，2014, 44(S2): 445-449

知网链接：http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=IPFD&dbname=IPFD9914&filename=JZJG201409001098&v=MTUwNjFCTkt1aGRobmo5OFRuanFxeGRFZU1PVUtyaWZadTl2RkNqblU3ckxJRnNVTHpmQmFiRzRIOVhNcG85Rlplc0dC

2、Jun Chen*, Shixin Yan and Mengshi Zhang, Vibration performance assessment of a long-span concrete floor using field measurements over a five-year period, (2014), Advances in Structural Engineering, 17(8): 1145-1158

来源：工程结构振动舒适度