基于多随机变量的人致荷载模拟方法

传统的人致荷载求解是基于单随机变量模拟,假定人群中任意两人跳动滞后时间近似服从正态分布,并利用单个人致荷载的标准化时程曲线和数值随机抽样求响应的方法,根据不同跳动类型来求出人群动荷载降低系数。然而,行人步频和人体自重两个随机变量,也会对人群动荷载降低系数产生显著影响,所以传统的单随机变量模拟方法存在明显不足。本文提出了基于多随机变量的人致荷载模拟方法。将人群中任意两人跳动滞后时间、人群跳动频率和人体自重等均视为随机变量参数,分别利用其统计特性,采用拉丁超立方抽样方法,运用MATLAB编程分析了不同随机变量个数和组合模式下的人群动荷载降低系数,并研究其随人群数目和跳动类型的变化规律。结果显示,考虑两个或三个随机变量求出的人群动荷载降低系数基本大于单变量模拟的结果,即传统的单变量模拟方法偏于不安全。最后,通过对比研究,并综合考虑设计安全性,给出了不同随机变量组合的控制范围。本文结论可为相关研究和设计作参考。