人體姿態(tài)對人-結構耦合系統(tǒng)豎向動力特性影響試驗研究

作者:汪志昊; 寇琛; 劉召朋; 李曉克 華北水利水電大學河南省生態(tài)建材工程國際聯(lián)合實驗室; 鄭州450045

摘要:為明確靜態(tài)人體與輕柔結構之間的豎向相互作用規(guī)律,以自主設計制作的簡支人行橋模型(基頻3.67 Hz、凈跨11.80 m)為試驗平臺,測試了單人人體靜立、下蹲與靜坐三種姿態(tài)及等重質量塊對人-結構耦合系統(tǒng)豎向動力特性的影響規(guī)律,并結合典型文獻試驗結果進行了對比與歸納總結。試驗結果表明:人體靜立、靜坐姿態(tài)均會降低結構一階豎向振動頻率,而人體下蹲姿態(tài)將提高結構一階豎向振動頻率,其中人體靜坐姿態(tài)對結構一階豎向振動頻率影響程度最大;三種人體姿態(tài)均能提高結構一階豎向模態(tài)阻尼比,其中人體靜坐姿態(tài)提升效應最為顯著;采用等重質量塊模擬人體,與人體不同姿態(tài)對結構振動頻率的影響程度基本相當,但無法有效地模擬結構模態(tài)阻尼比的變化。綜合比較兩種結果可知:導致不同文獻中人體姿態(tài)對結構豎向振動頻率與模態(tài)阻尼比的影響結果存在離散性的最主要因素為人-結構質量比,其次為人-結構頻率比。

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