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【技术周刊】楼板舒适度对比(YJK-MIDAS)

 lylla 2019-10-19

       盈建科(简称YJK)楼板及设备振动软件旨在处理由于人员活动、机器振动等所引起的楼板(屋盖)振动问题。


       10版新规范对楼板舒适度问题给出了较为详细的规定,规范要求验算最低阶模态振动频率,若频率低于规范限定值,则还需要对楼板进行时程分析、加速度验算。

       为了验证YJK楼板舒适度相关计算的正确性,本文采用分析功能强大的midas Gen(简称MIDAS)作为校核软件,对几个结构模型进行竖向振动频率、时程分析、加速度验算结果对比验证。

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楼板竖向振动频率计算

     《混凝土规范》3.4.6条:对混凝土楼盖结构应根据使用功能的要求进行竖向自振频率验算,并符合下列要求:(1)住宅和公寓不宜低于5Hz;(2)办公楼和旅馆不宜低于4Hz;(3)大跨度公共建筑不宜低于3Hz;

      《高规》3.7.7条:楼盖结构应具有适宜的舒适度,其竖向振动频率不宜小于3Hz,竖向振动加速度峰值不应超过规范的限值,一般情况下,当楼盖结构竖向振动频率小于3Hz时,应验算其竖向振动加速度。

     根据以上规定,进行楼板舒适度分析时,首先应当进行频率验算。

1、工程一概况

     某两塔连廊,验算连廊底板所在楼层的楼板竖向振动频率,以验证是否满足规范要求。

YJK的整体模型

YJK及MIDAS的楼板振动计算模型

结果-频率对比:

YJK频率MIDAS频率

第一模态:

第二模态:


对比小结:

      楼板竖向振动频率YJK和MIDAS结果一致,各模态振动图也一致。

2、工程二—概况

      用户某连体工程的连廊部分,单独建立连廊模型,验算连廊部分楼板竖向振动频率。

     第一层yjk和MIDAS对比的结果如下:各竖向频率一致。各模态振动动画基本一致。

结果-频率对比:

计算简图:

第一模态:

     从以上可以看出,YJK和MIDAS算的楼板的竖向振动频率及各模态位移云图一致。

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楼板及设备振动时程验算

     《高规》3.7.7条:楼盖结构应具有适宜的舒适度,其竖向振动频率不宜小于3Hz,竖向振动加速度峰值不应超过规范的限值,一般情况下,当楼盖结构竖向振动频率小于3Hz时,应验算其竖向振动加速度。

     YJK程序可以定义不同的时程荷载,布置到设定好的轨迹上,并可以进行多工况的组合。为了方便两个软件的校核验证,采用简单模型输入点时程荷载来模拟。

1、模型:

     板凳模型,跨长10m ,宽6m,见下图

      为了方便采用MIDAS进行验证,输入固定点的时程荷载来验证。

2、荷载施加:

     荷载采用时程荷载,步行一步,各参数见下图:

      YJK布置对话框设置其参数:

   作用点位置

     网格划分后,在网格结点上施加时程荷载

 受力结点及到达时间

     将MIDAS中找到相应节点手工添加时程荷载,到达时间及时程荷载和YJK相同。

3、结果对比:

    计算后对比下图中67、68结点的加速度曲线,可以看到结果基本一致

YJK中67结点的加速度曲线

YJK中68结点的加速度曲线

MIDAS中67、68结点的加速度曲线

     YJK计算书中输出的节点加速度时程曲线显示的最大值和midas gen结果一致,下图。

YJK加速度包络结果文本输出

4、对比结论:YJK楼板时程分析得到的节点加速度结果和MIDAS基本一致。

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小结

     YJK计算得到楼板竖向振动频率、时程分析结果均和midas Gen计算结果接近,其结果是比较合理可信的。

     YJK软件根据用户输入的整楼模型,自动提取每层的楼板、梁以及与楼板相连接的两层柱、墙、斜撑构件,形成单层模型。而后用户可根据规范要求,很方便使用本软件对每层楼板进行模态分析,时程分析,查看计算结果等操作。

     YJK该模块操作简单,尤其时程荷载、行动轨迹等定义比较方便,丰富的云图、节点等的图形、文本、表格输出功能,使得具有很强的可操作性。

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