大跨度及长悬挑钢结构人致振动舒适度与TMD减振控制分析

大跨度与长悬挑钢结构中的振动一直是需要控制的关键问题,当外荷载的激励频率与结构的自振频率接近时容易共振引发振动舒适度问题。本文基于钢结构中大跨度(最大跨度39m)与长悬挑(最长悬挑12.4m)两类复杂性共存的特征,采用有限元软件,以模态分析方法对整体钢结构的振型与频率展开分析;以时程分析方法对人行激励下大跨度及长悬挑部分振动加速度进行仿真;结合振动舒适度控制标准对钢结构的振动舒适度进行评价;基于调谐质量阻尼器(TMD)系统的减振优势,采用TMD对结构进行振动控制并进行响应分析。结果表明,未采用TMD的钢结构的竖向振动为大跨度与长悬挑部分的局部振动,且竖向振动频率小于3Hz,加速度峰值响应超越振动标准限值;选择具有合理的参数TMD系统对振动舒适度进行控制,频率能满足3Hz的要求,且加速度响应满足15cm/s^(2)的要求,相比于未采取振动控制措施的结构,加速度响应大幅减小,对大跨度、长悬挑结构的振动舒适度控制的工程实践具有重要的参考意义。

郑州国际文化交流中心会展中心不规则超长框架-大跨屋盖结构设计

郑州国际文化交流中心会展中心采用钢筋混凝土框架-大跨度网架屋盖结构体系。抗浮设防水位较高,展厅地上空旷空间范围需要抗浮设计,采用柱下集中布置抗拔桩满足局部及整体抗浮稳定及其他抗浮要求,跨度较大抗水板跨中布置抗拔桩减小配筋;结构体系为下部混凝土,上部钢结构的混合结构,采用YJK及3D3S软件建立符合实际的模型进行整体计算分析;地上结构为抗震特别不规则结构,采用抗震性能化设计加强抗震性能,大震弹塑性结果显示结构满足大震不倒要求;配筋较大的框架柱采用四级钢并筋方式避免了柱内钢筋密集或柱内设置型钢的问题;混凝土结构超长且楼板局部不连续,考虑温度作用及中震不屈服进行楼板设计,结合等值线结果进行包络配筋;大跨度钢屋盖采用双层四角锥网架,焊接球节点,考虑长悬挑对大跨度的有利影响进行多模型包络设计;网架支座采用弹性双向活动支座(建筑钢结构球型支座)减轻对主体结构的影响。针对不规则超长框架-大跨屋盖会展建筑每一处关键问题都进行了详细对比分析设计,可供同类结构设计参考。