步入21世纪以来,人文科技发展日新月异,土木工程领域内结构形式日益优化且高强轻质材料应用逐渐广泛,使得大跨结构在公共建筑工程的使用也越来越多。大跨结构的发展趋向于跨度大、自重轻和低阻尼,导致跳跃运动引起的结构振动舒适度及安全性问题日益突出。本文以钢-混凝土组合楼盖形式的大跨结构为研究对象,开展了跳跃荷载作用下大跨结构的动力响应分析及振动控制。本文主要研究内容有:(1)开展了单人跳跃的模拟研究,深入分析了跳跃荷载作用下结构动力响应影响因素的变化规律。主要采用有限元模拟及理论研究的方法进行了单人跳跃下大跨结构的动力响应分析,建立了钢-混凝土组合楼盖有限元模型,提出了适用于中低频及中高频的分频段式跳跃荷载模型,推导了楼板的加速度响应理论微分方程。研究结果表明,不同的荷载激励方式引起的结构加速度在低频时差异较小,在达到结构共振及高频时,单人非原地跳跃产生的结构加速度大于单人原地跳跃;跳跃荷载数值模拟时,建议接触率α取为0.45~0.70;在考虑荷载模型的精确性时,时间滞后不可忽略;阻尼比取值应根据相关规范及现场实测确定。(2)基于跳跃荷载激励位置因素对大跨结构动力响应影响进行分析。分析了不同跳跃次数加载对结构加速度峰值的影响,建议加载次数取10次进行数值计算,能有效地节省时间并保证结果的精确性;分析了跳跃荷载在结构不同位置处进行单点激励产生的加速度影响,发现当激励位置位于结构次梁处加速度会明显降低,激励位置远离观测点较近时的加速度会明显增强;分析了结构不同位置处跳跃荷载两点同步激励产生的加速度影响,根据舒适度区间寻找到第二激励点位于的不利区域;分析了跳跃荷载同步激励产生的加速度峰值与两点单独加载时的加速度代数和关系,大约为0.7倍的关系,并且能够得知结构在加速度产生极小值的位置。(3)深入研究了人群跳跃荷载作用下大跨结构的动力响应,建立了人群跳跃荷载下大跨结构动力响应分析方法,对本文荷载模型及傅里叶级数模型两种确定性人群跳跃荷载作用下和随机性人群跳跃荷载作用下结构振动加速度响应进行研究。计算结果表明,在2.5Hz下两种确定性人群跳跃荷载作用下结构的动力加速度响应均超出荷载舒适度规范限值,需对此工况下结构进行减振控制;中高频及高频时两者计算结果吻合较好;确定性人群跳跃荷载作用下和随机性人群跳跃荷载作用下结构振动加速度响应差值最大为18.7%,人群跳跃荷载作用下结构振动加速度响应计算分析时应考虑人群跳跃随机性的影响。(4)开展了确定性人群跳跃荷载和随机性人群跳跃荷载作用下结构动力响应的减振控制分析。根据结构动力特性和跳跃荷载特性,分析了楼板厚度及阻尼比等因素对结构振动加速度响应的影响规律。分析结果表明,加大楼板厚度对减小人群跳跃荷载作用下结构加速度响应效果一般,而适当增大结构阻尼比能有效减小人群跳跃荷载作用下结构振动加速度响应。基于调频质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)减振控制机理和结构有限元模型,设计布置了单组、2组及5组TMD减振控制方案。开展了确定性人群跳跃荷载、随机性人群跳跃荷载及复杂工况作用下布置TMD装置的结构减振控制效果分析。分析结构表明,单组TMD减振效果不佳,多组TMD减振系统具有良好的减振效果,结构合适位置处布设优化TMD装置可有效提高人群跳跃荷载作用下结构减振效率。