摘要：人群步行荷载是大跨楼盖、人行桥等工程结构人致振动分析的基础。现有时域模型缺乏对人-人相互作用的考虑,频域模型形式复杂难以用于工程设计。对此,提出了一种简单有效的人群步行荷载等效动载因子模型,该模型基于二阶傅里叶级数,充分考虑人-人相互作用且适用于人群密度相关的多种交通状态。首先利用基于实测的人群步行荷载互功率谱模型进行了不同人数、主导步频、结构阻尼比下的单自由度系统响应模拟,进而依据结构响应等效的原则,由模拟结果拟合确定等效动载因子计算公式。利用已建成大跨结构的实测响应进行了验证,结果表明,该模型相比国内外现有规范方法具有更低的预测误差,可为大跨结构设计中人致振动舒适度和安全性评估提供参考。

摘要：Bounce指音乐会或体育比赛中常见的观众双脚不离地的身体有节奏的上下往复运动。利用测力板以及无线测力鞋垫,开展了单人在不同频率下的Bounce荷载的测试试验,共得到了109人次822条有效单人Bounce荷载记录。在此基础上,建立了Bounce荷载的傅里叶级数模型,给出了四阶动载因子和相位角的建议值,并与国外已有模型进行了对比分析。本文模型所模拟的Bounce荷载与实测荷载的时域特性相同,所引起的结构响应幅值一致,可供工程设计参考使用。

摘要：利用三维动作捕捉技术结合三向测力板,开展了7种不同步行频率下行走激励的动力特性实验,得到73人次5 004条有效单足落步荷载曲线。利用实测的双足重合的准确时间点将单足落步荷载曲线拓展成连续时程曲线,进而得到行走激励竖向及横向分量的傅里叶级数模型的前5阶系数及相位角值。与其它国家现有模型的比较反映出了不同人群特性的差异,所建议模型可用于大跨工程结构考虑行走作用的振动舒适度问题的设计与分析。

摘要：利用三维动作捕捉技术结合固定测力板,分两阶段开展了100人次5种跳跃频率的单人跳跃荷载实验。利用22 921条有效单次跳跃荷载曲线,研究了跳跃频率、脉冲系数及接触率3个控制参数的变化范围与规律,并提出了单次跳跃的修正半正弦平方荷载模型。在参数相关性研究基础上给出了模型参数的取值方法,以及仿真生成连续跳跃荷载时程的计算步骤。通过仿真生成的跳跃荷载曲线与实测曲线的时程特征对比,以及单自由体系结构响应对比说明了所建议荷载模型的合理性,可用于结构振动舒适度设计问题。

摘要：对单人步行荷载模型进行试验建模研究。采用三维动作捕捉技术结合三向(竖向、水平前进和水平横向)测力板,分两阶段开展100人次慢速、正常和快速3种自由行走以及1.5Hz、1.75Hz、2.0Hz及2.25Hz 4种固定行走频率工况的单人行走荷载试验。对试验所获得的2576组有效单足落步曲线进行统计分析,给出步频、步速、步长、双支撑比例以及荷载峰值比等控制参数的变化范围和分布规律,得到荷载峰值因子、单步时程持续时间与行走步频的统计函数关系。试验所得平均步长值较文献中常用值小。基于试验数据建立三向单足落步曲线的傅立叶级数模型,并给出由行走步频确定模型各阶动载因子以及相位角的取值方法。该荷载模型可用于人行桥、大跨度楼盖等工程结构在步行激励作用下的结构振动舒适度设计与分析。

摘要：大跨度梁板结构的人致振动已成为现代楼板结构体系设计中需要解决的常见问题,为准确评估此类结构的振动特性,需使用一个合理的步行荷载模型进行仿真。基于倒立摆模型(inverted pendulum model,IPM)、圆弧足底模型(rocker root model,RFM)和质量弹簧模型(spring mass model,SMM),通过大量模拟得到行人步频、平均步速、动载因子和质心运动轨迹等,并与已有的试验结果相对比,分别得到三种模型的真实输入参数取值范围。结果表明:IPM和RFM能较好地再现人体步态历程和质心竖向位移时程,且真实输入参数范围较宽,可用于研究人-结构竖向相互作用;SMM能够较为准确地描述行人步态历程和质心竖向位移时程,步行力时程曲线也与试验结果吻合,但该模型真实输入参数取值范围较窄,不适合用于研究人-结构相互作用。IPM、RFM可为柔性结构下考虑行人-结构相互作用的生物力学模型的建立提供参考。

摘要：研究了齿向鼓形修形、齿轮轴平行度误差及载荷对齿轮传动系统振动的影响。首先使用Romax软件对比分析了修形、齿轮轴平行度误差及载荷对静态传递误差的影响规律。利用求得的静态传递误差建立了齿轮动力学方程,使用数值求解方式研究了齿轮轴平行度误差及齿向鼓形修形对齿轮动力学响应的影响。数值分析表明:1)齿轮轴平行度误差对齿轮的动态传递误差及动载系数有显著的影响;2)齿向鼓形修形能有效减少由于齿轮轴不平行所导致的振动。因此,齿向鼓形修形是减少齿轮轴不平行对齿轮工作情况影响所必需的修形方式。

摘要：异形景观桥刚度较小,在人群动荷载作用下,会引起桥上行人舒适度较差问题。进行动力时程分析并评定其振动特性,关键是确定桥上人群动荷载。通过采用傅立叶三角级数表达脚步力荷载,引入动载因子考虑人行荷载的高阶谐波分量,对全桥进行时程分析计算加速度响应:结构形式优化可有效提高刚度,基于振型模态、活载影响面(线)确定荷载加载点,外界激励等于或接近结构竖向频率时,振动加速度最大,并以此评定舒适度等级。并以国内某拟建景观玻璃桥为例,展示了人行景观桥的动力设计过程。

摘要：人行荷载是地板振动干扰的主要来源,振动影响地板的使用和舒适性。本文旨在研究大跨度木地板在人行荷载作用下的振动问题,总结国内外关于楼板振动舒适问题的研究现状和人类行走引起的时程曲线与荷载模型,介绍AISC标准。通过Ansys比较在单人连续行走荷载作用下,木楼板的振动特点,并对有限元分析结果与舒适度设计规范进行比较,对AISC推荐的准则进行实例验证,反映其方便和适用性。