某高层建筑结构风致响应干扰效应研究

结合某高层建筑风洞模型试验,详细分析了不同工况下结构的风致响应,对干扰效应进行了深入研究。结果表明:基底弯矩的干扰效应主要表现为遮挡效应,遮挡使峰值弯矩减小,但是干扰位于侧风向或者下风向时,有可能使结构的峰值弯矩增大。受扰后,基底弯矩背景分量的变化规律与平均分量较为类似,共振分量的变化规律不明显。峰值加速度受扰后的变化也没有规律性。     

考虑流体结构耦合作用的单柱三面广告牌结构的风致动力响应

流体-结构耦合作用的力学问题是当前计算风工程领域的研究重点,针对当前广告牌结构风灾破坏的普遍性,采用ADINA有限元软件对单柱三面广告牌结构进行了流体-结构耦合风致动力响应数值模拟计算,得出了该类结构的风振系数和体型系数,可供工程参考使用。     

活塞位置对大型煤气柜风致响应的影响研究

大型煤气柜是重要的储存煤气的装置,其结构任意变形都可能引起设备故障。与一般结构不同,根据储气量的大小,煤气柜结构活塞的位置不断变化,这样使得结构的动力特性与风致响应发生变化,基于刚性模型表面测压风洞试验,得到了大型煤气柜表面风荷载时程,进而通过有限元方法和随机振动原理进行了活塞处于不同位置的结构风致响应。文章分析了活塞位置对煤气柜风致响应的影响,得到了一些有用的结论。     

考虑流体-结构耦合作用的大跨度栈桥结构的风致动力响应

采用ADINA有限元软件对某大跨度栈桥结构进行了流体-结构耦合数值模拟计算,得出该类结构的风致动力响应特性。研究了流场速度、压力,结构的位移、等效应力以及风振系数和风压分布系数。     

大跨结构屋盖风致响应状态Newmark法

本文运用状态空间Newmark法,推导了大跨屋盖结构在时域内的随机风致响应和风振系数的计算方法。通过对一大跨平面空间网架结构的建模分析,计算得到了屋盖的随机风致动力响应时程,研究了屋盖的荷载风振系数和位移风振系数,分析比较了表面两种风振系数的分布特性和变化规律,研究结果可以作为大跨度网架屋盖风荷载设计的一种参考。     

高层钢结构风致响应研究

高层钢结构的风致响应是高层钢结构设计分析的重要内容.首先,对目前常用的风荷载计算方法进行归纳,包括规范近似方法、风洞试验、现场实测、数值模拟方法等.其次,对高层钢结构的响应计算方法进行总结,并阐述关键的控制指标.进而,以某高层钢框架结构为例,进行风场模拟、风致响应的计算分析.最后,对于高层钢结构风致响应进行总结和展望.     

基于力协方差法等效静力风荷载共振耦合效应分析

针对等效静力风荷载(ESWL)传统计算方法在处理强耦合结构共振模态之间耦合项的不足,提出基于共振恢复力协方差法能完全考虑各共振模态之间耦合效应的计算方法。具体思路为:从结构运动方程出发,推导出广义共振模态位移响应协方差矩阵;进而基于惯性风荷载法(IWL)获取仅包含共振分量的弹性恢复力协方差矩阵;再采用荷载-响应相关方法(LRC)进行共振响应及其ESWL的计算。该方法避开求解弹性恢复力的积分过程,考虑了各阶共振分量之间的耦合性,且物理意义明确,从理论上适用于任意复杂结构ESWL共振分量计算。以某电厂超大型冷却塔为例,进行结构风致响应和ESWL计算,讨论了共振分量的耦合效应,验证了该方法的有效性。     

Y形截面超高层建筑结构风致响应研究

对某Y形截面超高层建筑进行高频天平测力风洞试验,研究该建筑在单体和群体工况下的结构风致响应.结果表明:单体工况与群体工况下该建筑基底弯矩、等效静风荷载、楼层剪力和等效体形系数的变化规律基本一致;单体工况下该建筑的基底弯矩极大值及各楼层剪力均大于群体工况下的结果,但2种工况下的等效静风荷载分布较接近;除塔冠外,按规范计算...     

基于PPP技术监测高层建筑风致动态响应

针对GPS精密单点定位(PPP)技术的诸多优点,将其应用到高层建筑风致动态监测中。通过对实际工程监测数据的分析,得出PPP监测动态变形新方法与已有的GPS差分法和传统的加速度器法在高层建筑模态参数识别及振动变形监测方面具有良好的数值一致性。研究表明PPP技术在大型构筑物健康变形监测中具有可行性及应用前景。     

等效静力风荷载背景和共振之间的耦合效应

在结构动力学和随机振动理论基础上,推导出结构脉动风总响应的实际理论组合公式,首次定义了耦合恢复力协方差矩阵这一参数,提出用于补偿背景和共振分量之间耦合项的一致耦合方法（CCM）来求解结构的总风致响应,并赋予等效静风荷载背景和共振耦合项以明确的物理含义。以某大跨屋盖结构为例,采用CCM法进行风致响应和等效静风荷载计算,通过与全模态完全二次型组合（CQC）计算结果进行对比分析,深入揭示了背景和共振耦合项的作用机理,验证了本文方法的高精度和有效性,为此类结构风致响应和等效静风荷载的精确求解和机理研究提供新的思路。     

基于数值模拟法的张力膜结构风振响应分析

针对张力膜结构这种柔性结构非线性程度高、质量轻、刚度弱、风敏感等特点,利用非线性随机振动理论,采用数字模拟法在时域对张力膜结构进行了风激动力响应分析．利用线性自回归过滤器,引入适当的三维空间相关性公式,根据脉动风的特性产生时域内的样本函数,然后根据样本函数利用有限元法在时域内求解运动微分方程得到张力膜结构的风激动力响应,最后由响应值求得结构振动的位移、速度、加速度的均值和均方差等统计信息．从中获取张力膜结构的风激动力响应特性,并给出风激动力响应与结构参数的关系,为继续开展张力膜结构的研究工作提供一些有益的参考．     

基于Ritz-POD的谐波激励法及其在大跨悬挑屋盖风致响应分析中的应用

大跨度复杂悬挑屋盖结构存在模态频率密集和模态耦合明显等特征,传统频域完全二次型组合(CQC)法和时域方法均不同程度存在计算效率低下和内存需求巨大的问题而不适用于此类结构的风致响应计算.谐波激励法(HEM)和基于Ritz-POD的CQC(RPCQC)方法的提出实现了精度和CQC法一致的快速计算,这使得复杂大跨度屋盖结构风...     

某大跨径人行桁架桥的风振响应研究

在风洞试验获得结构表面风压分布和风荷载的基础上,根据精确的CQC计算公式,编制了结构风振响应计算程序,并对桁架桥做了风振响应研究,获得了设计所关心的杆件和节点的响应,对设计起到了指导作用.     

大跨悬挑屋盖风振系数研究

针对荷载规范中对大跨悬挑屋盖结构风振系数计算的不足,利用时程分析法,在有限元建模的基础上,直接采用风洞试验数据,计算了某大跨悬挑屋盖结构的荷载风振系数和位移风振系数,研究了其随风向角的变化规律,并讨论了不同风向角下结构参数的影响。     

体育场主看台弧形挑篷气弹模型风洞试验和响应特性

体育场看台挑篷是典型的风敏感结构。气动弹性模型风洞试验是研究其风振响应的有效方法,但由于挑篷结构质量轻、刚度小,气弹模型设计和制作均很困难,所以目前在实际工程抗风研究中很少应用。本文以一实际体育场主看台挑篷为对象,研究了这类轻柔结构的气弹模型的设计和制作方法,并通过风洞试验进一步了解体育场主看台挑篷的风振响应特性,获得了这类结构的风致响应的基本特征。     

附着升降脚手架风振响应分析研究

以上海长峰商厦工程为背景,建立了附着升降脚手架有限元分析模型,对其进行了动力特性分析及在风荷载下的动力响应分析,得出了指导相关工程实践的结论。     

大跨双层屋盖结构风洞试验与风振响应研究

对南太湖湿地奥体公园复杂体型体育场双层屋盖结构进行了风荷载的风洞试验与风致动力响应研究。屋盖由高低两个开口椭圆屋面叠合而成,两屋面之间设置观光走廊。利用风洞模型试验测定了双层屋盖上下表面的平均和脉动风压时程数据。通过计算分析得到了屋盖结构局部测点的极值风压以及平均风荷载整体合力与最不利风向角。然后基于有限元方法对该屋盖进行了风振响应的动力时程分析,获得了结构风振系数、等效静力风荷载的分布图以及考虑风振效应的最不利风向等数据和结论。     

基于虚拟激励法的大跨空间结构风振系数研究

通过运用虚拟激励法和对一大跨度平面空间网架的建模分析,研究了屋盖荷载风振系数和位移风振系数,分析比较了结构表面两种风振系数的分布特性和变化规律,研究结果可以作为大跨度网架屋盖风荷载设计的一种参考。     

POD在大跨屋盖风致响应计算中的应用

根据风洞试验同步多点压力扫描技术和本征正交分解方法重构作用于圆拱顶屋盖的脉动风力。对重构的脉动风荷载的时间历程曲线及其统计性质与实测风荷载进行比较。计算部分测压点上重构的风荷载的自功率谱、互功率谱及相干函数,并用实测荷载的功率谱作了检查。提出一种采用缩阶技术用完全二次型组合法计算大跨屋盖的风致响应的方法,这种方法利用少量本征模态计算缩阶的主坐标功率谱而得到脉动风荷载功率谱。为检验方法的效率,给出采用不同数目主坐标的圆拱顶屋盖部分节点竖向均方根位移的计算时间和计算误差,以及采用不同数目主坐标的缩阶技术得到的全部节点的竖向均方根位移响应的误差分布。