Page 59 - 《振动工程学报》2026年第5期

第 5 期 张 壮，等：体育馆张弦梁-混凝土板组合楼盖结构竖向振动舒适度研究 1263

元值如图 9 所示，张弦梁-混凝土板组合楼盖的加速 0.30 梁间距2.7 m 梁间距3.375 m
度响应随肋梁刚度的增加而降低，肋梁间距为 4.05 m 0.27 梁间距4.05 m
时，肋梁宽度由 450 mm 增至 660 mm，加速度响应降 加速度响应 / (m·s −2 ) 0.24
低 25%。相同过程下，肋梁间距为 3.375 和 2.7 m 时 0.21
楼盖加速度响应分别降低 27% 和 25%。与改变肋梁 0.18
间距相比，调整肋梁截面参数来改变刚度的方法对 1.85 2.15 2.45 2.75 3.05 3.35
撑杆长度 / m
竖向振动响应的控制效果更为有效。
图 11 撑杆长度对楼盖竖向振动加速度的影响
3.6
Fig. 11 Influence of strut length on the vertical vibration
3.2
acceleration of the floor
f / Hz 2.8
2.4
2.0 梁间距4.05 m 梁间距3.375 m 3 现 场 试 验 与 验 证
1.6 梁间距2.7 m

1.85 2.15 2.45 2.75 3.05 3.35 3.1 动力性能试验
撑杆长度 / m

图 8 撑杆长度对楼盖基频的影响 楼盖振动检测采用 COINV-DASP-V10 型便携式
Fig. 8 Influence of strut length on the fundamental frequency 数据采集仪和 DH610V 型电磁加速拾振器，加速度
of the floor 采集系统的采样频率为 204.8 Hz，考虑楼盖中心区域以及
0.28 楼盖边缘跨中位置在激励作用下振动效果较为明显，
加速度响应 / (m·s −2 ) 0.24 梁间距2.7 m 梁间距3.375 m 每个区域各布置 1 个竖向拾振器（共 4 个），如图 12 所示。

0.20

8100
0.16
0.12
梁间距4.05 m
点
点
D
450 480 510 540 570 600 630 660 测 测 B
测
测
梁宽度 / mm 40500 ZXL-1 点 点
C A 电磁加速拾振器
DH610V
图 9 梁刚度对楼盖竖向振动加速度的影响
CL-1
Fig. 9 Influence of beam stiffness on the vertical vibration
acceleration of the floor 8100 数据采集仪

COINV-DASP-V10
预应力索作为张弦梁楼盖的重要构件，在使用 4050 4050 64800 4050 4050

阶段易发生预应力损失现象，预应力损失对张弦梁 图 12 楼盖动力特性测试示意图（单位：mm）
楼盖竖向振动加速度的影响规律如图 10 所示。由 Fig. 12 Schematic diagram of dynamic characteristics testing of
图可知，在三种不同肋梁间距布置工况下，竖向振动 the floor（Unit：mm）
加速度响应随预应力损失比值的增加仅小幅下降， 对环境测试数据进行分析，得到楼盖中心测点
即预应力损失对楼盖竖向振动响应的影响不大。 处功率谱曲线如图 13 所示，实测楼盖 1 阶竖向自振
0.35 梁间距2.7 m 梁间距3.375 m 频率为 2.35 Hz。采用半功率带宽法计算楼盖的阻尼
加速度响应 / (m·s −2 ) 0.25 梁间距4.05 m 6 5 ×10 −11
阶竖向模态阻尼比为
比，识别得到的楼盖
2.75%。
1
0.30
0.20
2.35 Hz
0.15
0.10
原结构 10 20 30 40 50 功率谱幅值 / (m·s −2 ) 2 4 3 2
预应力损失比值 / %
1
图 10 预应力损失对楼盖竖向振动加速度的影响 0
0 5 10 15 20
Fig. 10 Influence of prestress loss on the vertical vibration f / Hz

acceleration of the floor
图 13 环境激励下楼盖的傅里叶功率谱
建立不同中间撑杆长度的楼盖有限元模型，分 Fig. 13 Fourier power spectrum of floor under environmental
析中间撑杆长度对楼盖基频的影响，如图 11 所示。 excitation
由图可知，在撑杆长度变化下楼盖的振动加速度随
3.2 人致振动试验
着撑杆长度的增大而显著增加，且不同梁间距下该
变化趋势一致。 选取有限元模拟中引发超限问题的激振方式与