本书总结了近年来作者在楼盖振动舒适度方面的一些研究成果。书中简释了国内外有关建筑楼盖振动舒适度的主要规范；详细介绍了混凝土楼盖和钢-混凝土组合楼盖的振动舒适度试验研究；推导了混凝土楼盖和钢-混凝土组合楼盖的频率和加速度响应理论公式；为便于设计人员验算混凝土楼盖振动舒适度，提出了峰值加速度简化验算公式；基于试验数据建立了步行和跑步荷载的数学模型。
本书可供从事工程结构振动舒适度研究的学者、工程技术人员，以及高等院校相关专业的研究生、教师参考。

第1章 绪论
1.1 人致结构振动问题
1.2 人致荷载研究现状
1.2.1 步行和跑步
1.2.2 跳跃
1.3 振动舒适度评价标准简介
1.3.1 中国标准
1.3.2 AISC标准
1.3.3 PCI标准
1.3.4 其他标准
1.4 人致楼盖振动响应研究现状
1.4.1 非耦合情形
1.4.2 人-结构耦合情形
1.5 本书主要内容
参考文献
第2章 楼盖振动基本分析理论
2.1 正交各向异性薄板理论
2.2 加权余量法
2.3 摄动法
2.4 Duhamel积分
2.5 分离变量法
参考文献
第3章 混凝土楼盖人致振动舒适度试验与有限元分析
3.1 楼盖振动现场试验
3.2 模态测试
3.2.1 频率
3.2.2 阻尼
3.2.3 边界条件
3.3 跳跃激励
3.3.1 1#楼盖跳跃激励
3.3.2 2#和3#楼盖跳跃激励
3.4 步行和跑步激励
3.4.1 1#楼盖步行和跑步激励
3.4.2 2#和3#楼盖跑步激励
3.4.3 峰值和RMS加速度
3.4.4 有限元分析
3.4.5 波峰因数
3.5 舒适度评价
参考文献
第4章 混凝土楼盖人致振动理论分析
4.1 楼盖简化模型及振动控制方程
4.2 楼盖频率
4.3 楼盖加速度
4.3.1 理论公式
4.3.2 跳跃激励理论公式验证
4.3.3 步行激励理论公式验证
4.3.4 跑步激励理论公式验证
4.4 峰值加速度简化计算公式
4.4.1 跳跃荷载
4.4.2 跑步荷载
4.4.3 步行荷载
参考文献
第5章 钢-混凝土组合楼盖人致振动试验与有限元研究
5.1 组合楼盖尺寸
5.2 模态分析
5.2.1 试验结果分析
5.2.2 边界条件
5.3 步行激励
5.3.1 试验设计
5.3.2 舒适度评价
5.3.3 波峰因数
5.4 人-结构耦合
参考文献
第6章 组合楼盖单人-结构耦合振动理论分析
6.1 控制方程
6.2 控制方程的求解
6.3 摄动解验证
6.3.1 人体子系统参数
6.3.2 组合楼盖参数
6.3.3 vp
6.3.4 步行函数选择
6.3.5 分析步骤
6.3.6 试验对比
6.4 参数分析
6.4.1 步行路径
6.4.2 阻尼比
6.4.3 步频
参考文献
第7章 组合楼盖多人-结构耦合振动理论分析
7.1 耦合控制方程
7.2 耦合控制方程的求解
7.2.1 组合楼盖频率
7.2.2 加速度响应
7.3 摄动解验证
7.3.1 频率对比
7.3.2 加速度对比
参考文献
第8章 人致荷载模型
8.1 荷载激励时程测量
8.1.1 测力装置简介
8.1.2 试验对象
8.1.3 测量方案
8.2 单步步行激励荷载模型
8.2.1 荷载模型形式
8.2.2 动载因子
8.3 连续步行激励荷载模型
8.4 单步跑步激励荷载模型
8.4.1 荷载模型形式
8.4.2 动载因子
8.5 连续跑步激励荷载模型
8.6 荷载模型应用实例
参考文献
第9章 算例分析
9.1 楼盖振动舒适度设计评价流程
9.2 楼盖实例
参考文献

近20年来，随着国民经济持续快速发展，我国在城
市建筑与基础设施方面取得了令人瞩目的建设成就，大
量公共建筑相继建成，如博览建筑、体育场馆、会展中
心、交通建筑、商业建筑、办公建筑、医院和学校等。
我国建筑行业的迅速发展，给人们的生活和工作提供了
更加舒适的环境和空间。但与此同时，人们对建筑的使
用功能也提出了更高的要求。对于公共建筑，人们常希
望楼盖的跨度更大，楼盖梁的高度更小，从而得到跨度
和净高均较大的使用空间。随着楼盖跨度的增大，结构
设计中梁逐渐由承载力控制变为由刚度控制，当梁刚度
不足时，不仅会导致挠度超过限值，更容易带来人致竖
向振动舒适度问题。增加梁高以提高楼盖抗弯刚度是有
效提高楼盖振动舒适度的方法，但梁高增加导致成本提
高，同时还会降低室内的净高，影响使用功能。因此，
对跨度较大的楼盖进行精准设计，在楼盖梁高和振动舒
适度要求之间找到一种“平衡”，对公共建筑的经济性
和使用功能的提高具有重要意义。
楼盖振动舒适度的主要控制指标是竖向振动频率与
加速度。目前国内外相关设计规范对楼盖振动舒适度的
限值均进行了明确规定，并以美国钢结构协会
（American Institute of Steel Construction，
AISC）给出的方法为基础建议了楼盖振动频率与加速度
的简化计算方法。但AISC的方法在计算楼盖振动频率与
加速度过程中，均将楼盖简化为简支梁，简化过程复杂
，且计算过程中不能考虑人-楼盖的耦合振动效应，计
算结果精度较低。采用有限元方法可精准地计算楼盖振
动频率和加速度值，但有限元方法的建模和分析过程工
作量大，设计效率低，很难在结构设计中广泛应用。
针对楼盖振动舒适度的设计问题和研究现状，本书
作者近年来进行了较为深入的研究，包括理论分析、数
值模拟、模型试验、现场试验等。通过研究，作者发现
了人-楼盖耦合振动的楼盖刚度临界值，提出人-楼盖耦
合振动的人致荷载模型，求得了不同边界条件楼盖的振
动频率和加速度解析解，并最终建立满足工程设计精度
要求的频率和加速度简化计算公式。根据与现场试验及
有限元分析结果的对比，与现有规范的设计方法相比，
本书中的楼盖振动舒适度设计方法精度更高，计算过程
更简便，可在结构设计中广泛应用。
本书是作者对近10年来创新性研究成果的总结。全
书分为9章，主要内容包括基本分析理论、混凝土楼盖
和钢-混凝土组合楼盖的试验与有限元分析、楼盖的人
致振动理论分析、楼盖的人-结构耦合振动理论分析、
人致激励荷载模型等。本书最后一章结合实际案例给出
了详细的验算过程；结构工程师在工程实践中不需要了
解其他章节的任何内容，就可根据最后一章的详细步骤
验算出一个较规则楼盖的振动舒适度是否满足要求。
在本书的研究过程中，作者指导的研究生黄鉥、郑
星、呼辉峰、张力、周子楷、单文臣、张瑞芝、虞轶然
、苗亚军、张琳博、李东声、张裕松、唐华明、宋华、
陈约瑟、黎翔、李强、余洁、韩凤丽等参与了试验研究
或有限元分析工作；没有他们的辛勤付出，本书不可能
最终成稿。本书的研究工作还得到了国家自然科学基金
项目“钢结构高效抗震体系研究”（项目编号：
51890902）、“考虑人-结构耦合作用的组合楼盖人致
振动舒适度研究”（项目编号：51908084）、“钢-混
凝土组合结构”（项目编号：51622802)、“预应力混
凝土刚架索梁-钢管约束钢筋混凝土柱大跨度框架结构
的力学性能研究”（项目编号：51378244），中国博士
后科学基金项目“考虑人-结构耦合作用的冷弯薄壁型
钢组合楼盖振动舒适度研究”（项目编号：
2020M673139），重庆市博士后科学基金项目“基于倒
立摆模型人-人行天桥耦合作用及舒适度研究”（项目
编号：cstc2019jcyj-bshX0013）等的资助。在此，本
书作者谨向对本书研究工作提供帮助的各位研究生、国
家自然科学基金委员会、中国博士后科学基金会、重庆
市科学技术局等表示诚挚的感谢！
需要指出的是，人致结构振动舒适度是一个复杂问
题，不但涉及结构动力学，还涉及心理学、人机工程学
、模糊数学、可靠度理论、优化理论等多学科方向，从
而导致其研究过程复杂，学科交叉要求高。本书的工作
只是对人致荷载下楼盖振动舒适度的前期研究，作者的
研究工作还将进一步深入。期待本书的出版对推动结构
人致振动舒适度的分析和设计理论发展起到一定作用。
由于作者水平有限，书中难免有不足之处，恳请读
者批评指正。
著 者
2020年12月