结构形式对高频振动传播的影响

论文摘要

传统结构分析中主要研究跟结构破坏有关的低频振动。由于低频波波长相对建筑物的尺寸较大，阻尼对振动的衰减主要与材料性质有关，同时也没有必要考虑波沿结构传播过程产生的衰减。而生活中最容易被人感知的噪音频率集中在500-2000Hz左右，其波长跟结构构件的尺寸接近，所以高频波沿建筑结构传播过程的衰减很明显，并且其规律也值得研究。本文以三种常用的建筑结构形式为研究对象，采用通用有限元软件ABAQUS分析比较高频波在传播过程中，由不同结构形式引起的衰减规律，并通过实验对主要结论进行验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 关注建筑噪音的原因
• 1.2 前人关于住宅隔音的主要研究内容
• 1.3 本文所研究的内容
• 1.3.1 原理及依据
• 1.3.2 研究内容与方法
• 第二章 基本规律的探寻
• 2.1 引言
• 2.2 计算之前影响因素（尺寸因素）的分析
• 2.3 模型介绍
• 2.3.1 作为讨论的模型
• 2.3.2 层间构件截面形状
• 2.3.3 瞬时荷载作用点与观察点
• 2.3.4 整体的网格模型以及观察点位置
• 2.4 模型计算在动力学上的原理（振动方程）
• 2.5 模型计算结果
• 2.5.1 荷载作用在右侧区域中心时的情况
• 2.5.2 荷载作用在中间区域中心时的情况
• 2.5.3 补充说明另一种次梁布置的情况
• 2.5.4 补充说明其它梁板尺寸的情形
• 2.5.5 以主梁的高度变化为例，补充说明第一类因素的影响
• 2.6 总结模型计算的结果
• 2.7 模型中材料属性及计算参数的设置
• 2.7.1 构件材料性质-密度
• 2.7.2 构件材料性质-弹性模量
• 2.7.3 构件材料性质-Rayleigh阻尼系数
• 2.7.4 模型设置因素-有限元单元尺寸以及类型
• 2.7.5 模型设置因素-瞬时荷载的曲线方程
• 2.7.6 模型设置因素-动力分析步类型以及时间步长
• 2.8 对本章的补充说明
• 2.8.1 上述速度时程曲线中数量级的合理性
• 2.8.2 两种建模方式计算结果的比较
• 2.8.3 同一楼层其它房间的影响
• 2.8.4 相邻楼层之间的影响
• 第三章 三种结构形式的比较
• 3.1 有限元模型说明
• 3.1.1 框架结构
• 3.1.2 剪力墙结构
• 3.1.3 框剪结构
• 3.1.4 实际的计算模型
• 3.2 模型计算结果
• 3.2.1 质点的速度云图
• 3.2.2 第三层观察点的速度时程曲线
• 3.2.3 第一、二层观察点的速度时程曲线
• 3.3 用傅里叶变换进行更加量化的比较
• 3.3.1 第二层时程曲线数据的处理
• 3.3.2 第一层时程曲线数据的处理
• 3.4 对本章的补充说明-填充墙材料性质的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 一个源于实际的模型
• 4.1 引言
• 4.2 模型介绍
• 4.3 计算结果（各个房间的振动情况）
• 4.3.1 房间A的振动情况
• 4.3.2 房间B的振动情况
• 4.3.3 房间C的振动情况
• 4.3.4 房间D的振动情况
• 4.3.5 观察表格与时程曲线
• 4.4 傅里叶变换与频谱图
• 4.4.1 频谱图的总体情况
• 4.4.2 统计与量化的比较
• 4.5 对本章的补充说明-周期荷载与低频噪音
• 4.5.1 外加荷载曲线方程的影响
• 4.5.2 简单的频域分析-低频噪音
• 第五章 实验部分
• 5.1 实验介绍
• 5.1.1 实验采用的信号测试与分析系统
• 5.1.2 电脑上的操作界面
• 5.1.3 所搭配的传感器
• 5.1.4 实验对象
• 5.1.5 瞬时荷载的模拟
• 5.1.6 实验步骤
• 5.2 实验数据的分析-总体实验情况
• 5.2.1 实际的时程曲线
• 5.2.2 实际的频率成分
• 5.3 实验数据的分析-具体的两次实验结果
• 5.3.1 教学楼测定情况
• 5.3.2 剪力墙住宅的测定情况
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附录