金牌讲师：自学一年不如跟老师学习一个月

　　北京迈达斯技术有限公司微信平台于2016年8月开始，持续对建筑领域技术知识进行连载，MIDAS建筑领域最丰富的技术汇聚于此，微信平台独家播出，精彩纷呈，不要错过！定位：对MIDAS Gen和Building感兴趣的工程师，内容将涉及经典问答，专题精讲，网课直播等。请持续关注！

　　midas Gen建筑结构分析与设计软件

　　midas Gen 是通用有限元结构分析与设计验算为一体的新时代软件系统。支持常规民用结构与复杂结构的一般分析和高端分析，支持地下综合管廊、特种结构、体育场馆、工业厂房等结构的特殊分析，融入了中国、美国、欧洲、韩国、日本、印度、加拿大、新加坡等国家的设计规范，可根据最新国内/外规范进行钢筋混凝土构件、钢构件、铝合金构件、冷弯薄壁型钢构件、组合截面构件设计和验算，搭载了管廊、水池、筒仓等板壳结构设计的平台。

　　除了一般的静力分析、动力分析之外，还可进行施工阶段分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析、隔振和消能减震分析、屈曲分析、几何非线性分析与材料非线性分析、钢与混凝土结构整体分析以及钢结构、铝合金结构、冷弯薄壁型钢的优化设计等，专门为结构工程师开发的结构分析与优化设计系统。

　　问题描述：

　　一、舒适度分析的模拟设置

　　1 背景资料

　　舒适度分析是基于物理现象——共振，即结构或构筑物存在自身的振动频率，如果存在外部激励，比如人或机械运动的情况下，当运动的频率接近结构自振频率时，会诱发协同振动。

　　舒适度分析属于动力分析范畴，分析的对象可以是楼板，桥梁以及楼梯，评价舒适度合格与否的标准是加速度与频率的限值，在某些情况下还有振幅，在这里需要关注的两个点一个是动力，一个是结构特性。动力需要了解的是力的大小，方向以及作用位置，结构特性则是结构的自身的质量，阻尼和振型。

　　目前针对舒适度评价条文在国内外规范均有体现，主要的控制指标为频率，加速度以及振幅。对于楼板类结构可参考《建筑楼盖结构振动舒适度技术规范》JGJT 441-2019 [1]，AISC的《楼板振动设计规范》[2]，对于天桥，走廊类可以参考《城市人行天桥与人行地道技术规范(征求意见稿)》[3]，《人行天桥设计规范》EN03 [4]；对于楼梯类的结构，目前针对的规范有英标《楼板设计指引》SCI-P354 [5]以及《人体在结构振动中的评价指标》BS6472 [6]。一般实现流程如下：根据结构的功能类型与分区，确定规范中对应频率限值，对相应结构进行分析得到自振频率进行频率判定，而后在结构相应位置施加激励荷载，根据结构在激励时峰值加速度与规范对应条文限值进行判断，从而完成整个舒适度分析流程。

　　图1-1 舒适度评价流程

　　2 分析设计

　　舒适度分析的关注点：结构的动力特性，激励荷载的形式。

　　2.1结构的动力特性

　　边界条件，荷载，弹性模量

　　舒适度分析的目的是确定结构部分区域在人行或机械激励情况下的感受，不同于一般结构分析，舒适度分析的模型会在原有整体模型的基础上进行分割，在软件设置中，应将无关结构单元删除，并对截断处进行边界约束，针对整体指标的一些设定，比如：刚性板假定，也应予以解除，使模型板单元能够自由振动。

　　此外，相比较于荷载规范中的静力荷载中的活荷载项，规范中的活荷载采用的是有效均布活荷载这一概念（见舒适度规范3.2），此时也要根据隔离区域实际功能进行判断布置对应的有效均布活荷载，相应的组合也有所改变。

　　对于一般分析，动力分析下混凝土材料应采用动弹性模量，即在普通材料弹性基础上乘以1.2.-1.3这个区间的系数。

　　图 1-1刚性板假定方法之一：层信息设置

　　图 2-2刚性板假定方法之二：刚性约束

　　图 2-3 修改材料动弹性模量

　　图 2-4截取楼梯段底部边界约束

　　质量，阻尼设置

　　完成了从整体模型到局部模型的处理后，接下来需要针对结构动力特性进行专门的设置，首先是质量，质量的来源为结构本身的自重以及上面荷载的转换（图2-5：自重选项与荷载转换质量）。