芮 佳，劉開放，張舉濤，杜永峰，朱前坤

(1 蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院， 蘭州 730050；2 甘肅省建筑設(shè)計(jì)研究院， 蘭州 730030)

0 引言

隨著建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越看重建筑外形，這使得高強(qiáng)材料被廣泛應(yīng)用，同時(shí)建筑也越發(fā)輕盈，但其自身剛度隨著構(gòu)件截面減小而減小，例如人行橋、空中連廊、懸掛結(jié)構(gòu)等。懸吊樓蓋作為復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)中典型的結(jié)構(gòu)形式較常規(guī)結(jié)構(gòu)更輕、更柔，阻尼更小，使得其結(jié)構(gòu)本身的自振頻率更低，容易和人自身活動(dòng)的頻率相接近，引發(fā)共振現(xiàn)象[1-2]。人-結(jié)構(gòu)相互作用使得樓蓋舒適度的問題日益凸顯，并引起了設(shè)計(jì)者們的重視，英、美等國(guó)對(duì)于舒適度均已有成熟的規(guī)范可以參考[3]。

目前，大多數(shù)研究學(xué)者對(duì)于樓蓋舒適度研究主要是采用數(shù)值分析方法仿真模擬人行荷載作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。李慶武等[4]采用SAP2000軟件建立了有限元模型，并采用傅里葉級(jí)數(shù)模型對(duì)行走激勵(lì)進(jìn)行模擬，對(duì)該結(jié)構(gòu)開展人行荷載激勵(lì)下的響應(yīng)分析。陸道淵等[5]采用SAP2000軟件對(duì)結(jié)構(gòu)整體建模，對(duì)懸挑處樓蓋進(jìn)行了不同工況的舒適度計(jì)算。潘鵬[6]采用ETABS9軟件對(duì)懸挑樓蓋在4種不利工況下的反應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算分析。虞終軍等[7]利用ANSYS軟件對(duì)某超高層建筑辦公樓蓋進(jìn)行了舒適度校核。Kim等[8]選用具有質(zhì)量、阻尼、彈簧的生物力學(xué)模型代替單個(gè)人的行為，研究了只考慮傅里葉級(jí)數(shù)荷載模型和在此基礎(chǔ)上加上生物力學(xué)模型兩種情況的不同結(jié)果。王倩等[9]基于人行荷載模型對(duì)某大跨度登機(jī)橋人致振動(dòng)問題進(jìn)行了研究。

若僅簡(jiǎn)單地只依據(jù)行人荷載模型計(jì)算的振動(dòng)響應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的舒適度，而忽略人-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用，會(huì)導(dǎo)致仿真模擬的結(jié)果與真實(shí)的人致振動(dòng)響應(yīng)存有一定的差別[10]。因此，對(duì)已建結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)測(cè)是驗(yàn)證現(xiàn)有計(jì)算方法合理性的最佳途徑。目前，對(duì)樓蓋舒適度的測(cè)試分析主要集中于大跨樓蓋、步行天橋、連廊等結(jié)構(gòu)[11-14]，針對(duì)組合樓蓋和人行天橋等也已開展大量的測(cè)試[15-17]。

然而大跨混凝土樓蓋、懸吊樓蓋的實(shí)測(cè)研究仍然非常有限，由于懸吊結(jié)構(gòu)豎向基頻低、柔度大，開展人致振動(dòng)舒適度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試尤為重要。因此，本文以甘肅省體育館13.500m標(biāo)高懸吊樓蓋為研究對(duì)象，首先測(cè)試了樓蓋在環(huán)境脈動(dòng)激勵(lì)下的振動(dòng)模態(tài)；其次，開展了樓蓋在多種人致激勵(lì)的響應(yīng)測(cè)試，并參照現(xiàn)有的《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動(dòng)舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ-T 441—2019)[18](簡(jiǎn)稱樓蓋舒適度標(biāo)準(zhǔn))，對(duì)樓蓋的舒適度進(jìn)行評(píng)估。

1 工程概況

甘肅省體育館位于蘭州新區(qū)體育休閑文化園區(qū)西南側(cè)，總建筑面積為51 796m2，由比賽館和訓(xùn)練館組成。按結(jié)構(gòu)單元分為比賽館、訓(xùn)練館、室外臺(tái)階三個(gè)部分，根據(jù)建筑功能要求，比賽館[19-20]鋼桁架包括主桁架系統(tǒng)、懸掛結(jié)構(gòu)系統(tǒng)兩部分。

本次測(cè)試對(duì)象為懸掛結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。懸掛結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為在13.500m標(biāo)高處的休息廳懸挑約15.0m。休息廳樓蓋采用主次鋼梁結(jié)構(gòu)，沿15m跨度方向均為次梁，在懸挑端與吊柱相連的梁為封邊主梁。其樓面荷載通過(guò)次梁傳遞至封邊主梁，再通過(guò)吊柱將13.500m標(biāo)高休息廳樓蓋吊掛于懸挑桁架。懸掛體系中構(gòu)件均為鋼構(gòu)件，樓蓋采用鋼筋混凝土桁架樓承板，板厚180mm。懸吊樓蓋及建筑剖面見圖1。

圖1 建筑剖面圖及懸吊樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖

2 模態(tài)測(cè)試

2.1 測(cè)試準(zhǔn)備及測(cè)點(diǎn)布置

本次測(cè)試處于建筑竣工前的待使用狀態(tài)。實(shí)測(cè)僅考慮樓蓋豎向振動(dòng)影響，因此只需在13.500m標(biāo)高懸吊樓蓋上布置豎向測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)沿主梁方向布置，每隔4.5m布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，共測(cè)試10組，只考慮豎直方向，測(cè)點(diǎn)數(shù)共76個(gè)，測(cè)點(diǎn)布置見圖2。在布置測(cè)點(diǎn)時(shí)清除結(jié)構(gòu)表面的浮灰，并確保接觸面平整，以保證信號(hào)的收集。采用粘結(jié)方式固定測(cè)點(diǎn)；安裝完畢后將各測(cè)點(diǎn)連接到信號(hào)采集儀的對(duì)應(yīng)通道。

圖2 環(huán)境激勵(lì)豎向測(cè)點(diǎn)布置

2.2 試驗(yàn)設(shè)備

采用的設(shè)備主要有：941B型超低頻拾振器、INV3060A信號(hào)數(shù)據(jù)采集器測(cè)試分析系統(tǒng)、DASP模態(tài)分析軟件。

2.3 環(huán)境激勵(lì)及阻尼比

由于環(huán)境激勵(lì)法相比于力錘等激勵(lì)法具有安全性能好，節(jié)省費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，故采用環(huán)境激勵(lì)法測(cè)試了樓蓋的動(dòng)力響應(yīng)，再加上樓蓋的振動(dòng)模態(tài)受外界環(huán)境的干擾較大，為避免白天施工機(jī)械及重型運(yùn)貨車輛對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，將測(cè)試的時(shí)間選擇夜間進(jìn)行，排除車輛、外界的人為活動(dòng)等因素的干擾，測(cè)得較為理想的天然脈動(dòng)信號(hào)。測(cè)試完成后，對(duì)測(cè)試的數(shù)據(jù)采用隨機(jī)子空間法進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別，并對(duì)識(shí)別的參數(shù)進(jìn)行矩陣相關(guān)性校驗(yàn)，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并進(jìn)一步精確獲得樓蓋的模態(tài)特性。測(cè)試所得結(jié)構(gòu)前3階阻尼比分別為2.091%，2.325%，3.096%。本次測(cè)試所得懸吊樓蓋阻尼比相對(duì)于普通樓蓋較高，究其原因?yàn)闃巧w的一側(cè)懸吊，懸吊構(gòu)件為吊柱(內(nèi)穿高帆索)，相當(dāng)于懸吊一側(cè)為彈性支座，吊柱與吊索共同作用，故測(cè)試所得懸吊樓蓋阻尼比較高。

2.4 試驗(yàn)?zāi)B(tài)

采用隨機(jī)子空間識(shí)別法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到結(jié)構(gòu)的前6階自振頻率為3.281，4.133，5.231，6.627，7.378，8.084Hz，其中前4階振型見圖3。結(jié)構(gòu)的基頻滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)(簡(jiǎn)稱混凝土規(guī)范)對(duì)混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)提出的豎向自振頻率要求：大跨度公共建筑不宜低于3Hz?？紤]結(jié)構(gòu)的第1階豎向頻率較低，這種懸吊樓蓋的邊界條件有別于常規(guī)建筑，及人致活動(dòng)激勵(lì)下有限元分析得到的樓蓋豎向振動(dòng)峰值加速度較大，有必要對(duì)人行激勵(lì)下懸吊樓蓋的響應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)而對(duì)樓蓋的舒適度進(jìn)行評(píng)估。

圖3 實(shí)測(cè)樓蓋前4階振型圖

在試驗(yàn)?zāi)B(tài)測(cè)點(diǎn)的采集過(guò)程中，通過(guò)DASP模態(tài)分析軟件中的示波采樣窗口，即可初步預(yù)判樓蓋上各個(gè)測(cè)點(diǎn)的主頻。隨后，通過(guò)對(duì)采樣后的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行自譜分析，即可獲取真實(shí)條件下測(cè)點(diǎn)附近所對(duì)應(yīng)的懸挑樓蓋的自振頻率。選取樓蓋端部部分測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，由環(huán)境激勵(lì)下測(cè)點(diǎn)編號(hào)分別為5，15，40，65，75的加速度時(shí)程曲線及幅值譜(圖4)可得，結(jié)構(gòu)的主要頻率以3.3Hz為主，如測(cè)點(diǎn)40由于其位于第1階振型的峰值點(diǎn)處，主頻以3.3Hz為主。

圖4 環(huán)境激勵(lì)下部分測(cè)點(diǎn)的加速度時(shí)程曲線及幅值譜

由圖5振型相關(guān)矩陣校驗(yàn)可知，除主對(duì)角線元素外，其他階元素的振型相關(guān)系數(shù)(MAC)較小，各階振型的正交性效果較好，進(jìn)一步驗(yàn)證了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 各工況下人致振動(dòng)

3.1 試驗(yàn)概述

基于前期測(cè)試的樓蓋在環(huán)境激勵(lì)下的試驗(yàn)?zāi)B(tài)振型，確定各階振型中的振型位移較大處為結(jié)構(gòu)人致振動(dòng)的測(cè)點(diǎn)，并參考實(shí)測(cè)樓蓋模態(tài)布置踏步、跳躍區(qū)域及行走和跑步路線。為模擬建筑結(jié)構(gòu)真實(shí)的運(yùn)營(yíng)狀況，測(cè)試工況包括自由運(yùn)動(dòng)和節(jié)奏運(yùn)動(dòng)，對(duì)自由運(yùn)動(dòng)和節(jié)奏運(yùn)動(dòng)均測(cè)試了踏步、跳躍、行走和跑步工況，考慮到人員體重會(huì)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)造成一定影響，測(cè)試前記錄每個(gè)參與測(cè)試人員的體重。測(cè)試人員按照指定區(qū)域和路線進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試完一個(gè)工況確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行下一個(gè)工況測(cè)試。

測(cè)試人數(shù)參考行走密度來(lái)定義，樓蓋舒適度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于人行道服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了說(shuō)明，不同的行走密度對(duì)應(yīng)著不同的人群活動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)Fuji-no提出人群同步的理論：若n為人群的總數(shù)，則有可能發(fā)生人群同步的行人數(shù)為0.2n，即人群同步數(shù)為0.2n。則n個(gè)行人對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的響應(yīng)，可大概用0.2n個(gè)同步人群進(jìn)行模擬，人群密度為0.35人/m2時(shí)同步人數(shù)對(duì)應(yīng)的自由人數(shù)如表1所示，考慮到建筑使用功能為休息大廳的懸吊樓蓋區(qū)域會(huì)有部分簡(jiǎn)單服務(wù)設(shè)施布置，人群行走密度屬低密度，取本區(qū)域自由人群行走密度為0.35人/m2，測(cè)試區(qū)域自由行走人數(shù)取整后約為360人。

人群密度為0.35人/m2時(shí)同步人數(shù)對(duì)應(yīng)的自由人數(shù)表1

3.2 節(jié)奏踏步和跳躍激勵(lì)下樓蓋加速度響應(yīng)

本次測(cè)試組織了72人進(jìn)行人致結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試(單人質(zhì)量變化范圍為45～90kg，均值為66kg)。參照前期測(cè)試的樓蓋的前6階主要頻率與樓蓋舒適度，確定人的踏步頻率為1.6Hz，跳躍頻率為2.1Hz，為保證激勵(lì)得到最大響應(yīng)，踏步頻率及跳躍頻率與樓蓋固有頻率呈倍數(shù)關(guān)系。懸吊樓蓋在人致結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試時(shí)的測(cè)點(diǎn)布置見圖6。由于篇幅有限，僅選取部分工況進(jìn)行討論，部分測(cè)點(diǎn)踏步和跳躍的加速度時(shí)程曲線見圖7，8。由圖7可以看出，20人節(jié)奏踏步過(guò)程中處于樓蓋邊緣的1#測(cè)點(diǎn)的加速度峰值遠(yuǎn)低于處于樓蓋跨中位置的7#測(cè)點(diǎn)的加速度峰值，而在樓蓋的同一測(cè)點(diǎn)(1#測(cè)點(diǎn))，隨著節(jié)奏踏步人數(shù)的增加，其峰值加速度增大。根據(jù)圖8中40人節(jié)奏跳躍過(guò)程中各測(cè)點(diǎn)的峰值加速度可見，樓蓋處于對(duì)稱位置測(cè)點(diǎn)(1#測(cè)點(diǎn)和5#測(cè)點(diǎn))的峰值加速度較為接近，而通過(guò)1#測(cè)點(diǎn)、2#測(cè)點(diǎn)、3#測(cè)點(diǎn)的加速度峰值可以看出，在從樓蓋一端逐漸向樓蓋跨中位置遞進(jìn)的過(guò)程中，峰值加速度逐漸增大。由此可見，懸吊樓蓋在多人節(jié)奏踏步和跳躍過(guò)程中的振動(dòng)響應(yīng)在樓蓋不同位置、不同人數(shù)下差異顯著，在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)其可能存在的最不利工況進(jìn)行重點(diǎn)分析。節(jié)奏運(yùn)動(dòng)樓蓋豎向加速度峰值見表2。

圖6 人行激勵(lì)測(cè)點(diǎn)及踏步和跳躍區(qū)域

圖7 節(jié)奏踏步加速度時(shí)程曲線

圖8 節(jié)奏跳躍加速度時(shí)程曲線

對(duì)比表2各工況下所有測(cè)點(diǎn)的加速度峰值，多人節(jié)奏踏步和跳躍引起的樓蓋響應(yīng)大于單人節(jié)奏踏步和跳躍，其中40人節(jié)奏踏步現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試照片見圖9。同一區(qū)域踏步、跳躍工況下各測(cè)點(diǎn)的加速度峰值各不相同，由于懸吊樓蓋基本為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，樓蓋兩端的測(cè)點(diǎn)加速度峰值較接近，1人節(jié)奏踏步下，1#測(cè)點(diǎn)的加速度峰值為0.003 8m/s2，5#測(cè)點(diǎn)的加速度峰值為0.003 6m/s2；同樣，20人節(jié)奏踏步下，1#測(cè)點(diǎn)的加速度峰值為0.017 9m/s2，5#測(cè)點(diǎn)的加速度峰值為0.016m/s2。同一測(cè)點(diǎn)，隨著激勵(lì)人數(shù)的增加，加速度峰值顯著增加，單人節(jié)奏踏步所有測(cè)點(diǎn)的加速度峰值均值為0.007 3m/s2，20人及40人節(jié)奏踏步所有測(cè)點(diǎn)的加速度峰值均值分別為0.029 8m/s2和0.044 3m/s2，最大響應(yīng)放大了將近6倍。相同人數(shù)下，人致活動(dòng)激勵(lì)方式不同，樓蓋的響應(yīng)則不同，節(jié)奏跳躍下樓蓋的加速度響應(yīng)大于節(jié)奏踏步的響應(yīng)，20人節(jié)奏跳躍的所有測(cè)點(diǎn)的加速度峰值均值為0.096 0m/s2，相比于20人節(jié)奏踏步的加速度峰值均值0.029 8m/s2，響應(yīng)放大了3倍。

圖9 40人節(jié)奏踏步現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試照片

節(jié)奏運(yùn)動(dòng)樓蓋豎向加速度峰值/(m/s2) 表2

3.3 行走和跑步下樓蓋加速度響應(yīng)

為了模擬建筑結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的不利情況，進(jìn)一步測(cè)試了單人和多人激勵(lì)下樓蓋的加速度響應(yīng)，包括多人自由行走、跑步、節(jié)奏行走和節(jié)奏跑步4種情況，多人測(cè)試時(shí)，測(cè)試人員按指定路線進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)樓蓋的基本模態(tài)，設(shè)計(jì)出3條路線：1)路線1，沿懸挑端的樓蓋長(zhǎng)軸方向；2)路線2，沿跨中的樓蓋短軸方向；3)路線3，沿跨中的樓蓋長(zhǎng)軸方向，見圖10。根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果在各個(gè)工況下路線3測(cè)得的加速度值恒小于路線1，且兩條線路均為同一方向，故在后續(xù)給出的數(shù)據(jù)僅選取代表性的路線1，2。

圖10 行走和跑步路線

行走步頻1.6Hz，跑步頻率3.3Hz。節(jié)奏運(yùn)動(dòng)通過(guò)節(jié)拍器控制，單人行走激勵(lì)者的體重為75kg，單人及多人激勵(lì)時(shí)不同測(cè)點(diǎn)及不同路線加速度時(shí)程曲線見圖11～13。由圖11可知，相同路線、相同測(cè)點(diǎn)下，單人節(jié)奏行走的加速度峰值遠(yuǎn)小于單人節(jié)奏跑步的加速度峰值，因而在對(duì)樓蓋的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行分析的過(guò)程中要重點(diǎn)對(duì)節(jié)奏跑步進(jìn)行研究。分析圖12可知，沿路線1跑步過(guò)程中，1*測(cè)點(diǎn)和3*測(cè)點(diǎn)加速度時(shí)程曲線的變化趨勢(shì)基本一致，總體呈現(xiàn)隨時(shí)間先逐漸增大，在達(dá)到峰值加速度后再逐漸減小的變化過(guò)程；沿路線2跑步過(guò)程中，1*測(cè)點(diǎn)和3*測(cè)點(diǎn)加速度時(shí)程曲線同樣表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)，但7*測(cè)點(diǎn)的變化過(guò)程與1*測(cè)點(diǎn)和3*測(cè)點(diǎn)有所區(qū)別，通過(guò)觀察各測(cè)點(diǎn)的位置可知，1*測(cè)點(diǎn)和3*測(cè)點(diǎn)均位于樓蓋的懸吊端，而7*測(cè)點(diǎn)位于樓蓋短軸方向的跨中，距離樓蓋懸吊端較遠(yuǎn)，所以跑步過(guò)程中樓蓋振動(dòng)響應(yīng)的變化趨勢(shì)與距離懸吊端的距離有關(guān)。根據(jù)圖13可以看出，20人以相同節(jié)奏跑步時(shí)，1*測(cè)點(diǎn)的加速度時(shí)程曲線沿不同的路線有所不同，沿路線1跑步過(guò)程中樓蓋的振動(dòng)響應(yīng)比路線2劇烈。路線1,2進(jìn)行人行激勵(lì)時(shí)樓蓋豎向加速度峰值見表3。

圖11 單人節(jié)奏運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)程曲線

圖12 72人節(jié)奏跑步加速度時(shí)程曲線

圖13 20人節(jié)奏跑步加速度時(shí)程曲線(1*測(cè)點(diǎn)加速度峰值為0.3142m/s2)

對(duì)比表3各工況下所有測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的加速度峰值可知，多人激勵(lì)下樓蓋加速度峰值大于單人激勵(lì)下的加速度峰值，其中，最大豎向加速度峰值發(fā)生在72人節(jié)奏跑步時(shí)，為0.618 2m/s2，大于樓蓋舒適度標(biāo)準(zhǔn)中的限值0.15m/s2。節(jié)奏行走激勵(lì)下，1人、20人和72人沿路線1的所有測(cè)點(diǎn)的加速度峰值均值分別為0.004 8，0.029 3，0.053 0m/s2；20人的加速度響應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單人的加速度響應(yīng)，超過(guò)1人響應(yīng)的6倍。節(jié)奏跑步激勵(lì)下，1人、20人和72人沿路線1的所有測(cè)點(diǎn)的加速度峰值均值分別為0.023 8，0.191，0.291m/s2，沿路線2的所有測(cè)點(diǎn)的加速度峰值均值分別為0.015 8，0.158，0.187m/s2，路線1的加速度響應(yīng)大于路線2的加速度響應(yīng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)行人的振感，沿路線1多人節(jié)奏運(yùn)動(dòng)后，行人能感受到明顯的振動(dòng)和一定程度的不舒適感，圖14為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試照片。

沿路線1,2進(jìn)行人行激勵(lì)時(shí)樓蓋豎向加速度峰值/(m/s2) 表3

圖14 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試照片

現(xiàn)有學(xué)者對(duì)于樓蓋舒適度的研究大部分只涉及到步行荷載[5,15,17]，對(duì)節(jié)奏跑步荷載鮮有研究，本例中72人節(jié)奏行走各個(gè)測(cè)點(diǎn)的加速度峰值均未超過(guò)舒適度限值，而72人節(jié)奏跑步超過(guò)了舒適度限值，因此，跑步荷載對(duì)樓蓋的加速度響應(yīng)影響更顯著。其次，不同路線的同一測(cè)點(diǎn)的加速度響應(yīng)不同，72人節(jié)奏跑步1*測(cè)點(diǎn)沿路線1和路線2的加速度峰值分別為0.618 2m/s2和0.399 9m/s2，超過(guò)樓蓋舒適度標(biāo)準(zhǔn)中的限值較多。在研究樓蓋的舒適度時(shí)，應(yīng)綜合討論不同路線、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等影響，進(jìn)而考慮樓蓋活荷載的最不利布置。

4 結(jié)論

本文系統(tǒng)研究了甘肅省體育館懸吊樓蓋的舒適度問題，基于環(huán)境脈動(dòng)激勵(lì)實(shí)測(cè)了該樓蓋的振動(dòng)模態(tài)并對(duì)樓蓋開展不同人致活動(dòng)激勵(lì)下的動(dòng)力特性測(cè)試，在此基礎(chǔ)上對(duì)樓蓋的舒適度進(jìn)行評(píng)估，實(shí)測(cè)與分析結(jié)果表明：

(1)甘肅省體育館懸吊樓蓋的基頻為3.281，4.133，5.231Hz，滿足混凝土規(guī)范對(duì)混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)提出豎向自振頻率不低于3Hz的要求。由于懸吊樓蓋的邊界條件、吊掛形式，使其支承條件為小于普通樓蓋彈性剛度的彈性支座，故在人行激勵(lì)下峰值加速度就會(huì)超過(guò)混凝土規(guī)范限值。

(2)樓蓋的加速度響應(yīng)與激勵(lì)的人數(shù)、激勵(lì)的類型密切相關(guān)，多人節(jié)奏運(yùn)動(dòng)大于單人節(jié)奏運(yùn)動(dòng)。根據(jù)目前體育建筑的使用運(yùn)營(yíng)情況，其建筑功能改變幅度是非常大的。在進(jìn)行大跨樓蓋、展廳等結(jié)構(gòu)的舒適度設(shè)計(jì)時(shí)，考慮多人協(xié)同作用有助于建筑功能的延展。

(3)隨著人們對(duì)建筑使用體驗(yàn)的提高，舒適度將會(huì)是大跨度樓蓋今后設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。有效地辯識(shí)人員運(yùn)行的工況也必將是未來(lái)樓蓋舒適度研究的重點(diǎn)，以本次測(cè)試72人節(jié)奏行走激勵(lì)為例，目前對(duì)其概率預(yù)測(cè)還存在很多不確定因素，希望本次測(cè)試能為后續(xù)研究提供一些有益的幫助。