高层建筑横风向与扭转风振力计算

高层建筑的风荷载应包括顺风向、横风向与扭转风荷载。根据风洞试验资料与随机振动理论,本文探讨并推导了横风向风振力与扭转风振力的计算方法与公式。在计算中分别考虑了风紊流与尾流激励对横风向风荷载与扭转风荷载的贡献。同时给出了方形横截面高层建筑横风向与扭转风振力计算用表。最后,实例计算表明,在工程设计中,高层建筑的横风向与扭转风振力是必须考虑的。     

薄膜结构的非线性风振响应分析

根据薄膜结构的受力特点,发展建立了一种适合大型薄膜结构非线性风振响应计算分析的方法,并编制了相应的程序。该方法不仅考虑了结构本身的非线性特性,而且考虑了风与结构的耦合作用及风荷载竖向分量的影响,解决了薄膜结构计算中的一个关键问题、难点问题,为结构设计奠定了基础。     

大跨度拱桥拱肋顺桥向风荷载计算方法研究

拱桥是曲线抬升形式,单纯考虑以摩擦力形式的顺桥向风荷载对拱桥的作用是偏于不安全的。在对拱肋顺桥向风荷载计算进行详细分析的基础上,给出了基于悬链线方程的理论解。同时,基于力学模型,提出了基于考虑折减系数的门式刚架风荷载计算方法计算拱桥顺风向风荷载,同时,对折减系数进行了参数识别分析,给出了在常规矢跨比与拱轴系数下,折减系数的简化计算模型。     

基于风洞试验的对称截面高层建筑三维等效静力风荷载研究

基于刚性模型表面测压风洞试验建立高层建筑三维风荷载模型,进而运用振型加速度法求解风振响应动力方程,得到了包含拟静力项和惯性力项的弹性力响应解,并推导了对称截面高层建筑顺风向、横风向和扭转向风致随机内力响应。在此基础上提出了基于内力响应等效的可考虑高阶振型贡献的对称截面高层建筑顺风向、横风向和扭转向等效静力风荷载计算方法。结合某一对称截面高层建筑工程实例,对采用上述方法计算得到的结构三维等效静力风荷载进行分析并与我国规范方法顺风向等效静力风荷载计算结果进行比较。结果表明,高层建筑结构抗风设计应该考虑三维等效静力风荷载,且二阶振型对高层建筑等效静力风荷载的贡献不可忽视。     

建筑幕墙结构风荷载最小取值分析

深入介绍了幕墙结构的安全保证,并进行了幕墙结构的风荷载取值分析.建筑幕墙的风荷载取值,应考虑地面粗糙度按阵风荷载计算取值,而不应规定最小值.可以借鉴高层建筑对风荷载的处理方法,设计幕墙结构承载能力并进行变形计算,但应考虑加强幕墙构件的节点连接,即节点连接设计时考虑反力增大系数,从而达到既安全又经济的双重效果.     

考虑屋面板自振效应和流固耦合效应的大跨度空间结构风振系数

为了得到屋面板自振效应和流固耦合效应对大跨度空间结构风振系数的影响,首先对不同风速时程数值模拟方法的计算效率和计算精度进行比较,确定适合大跨度空间结构风速时程数值模拟的方法;分别针对考虑屋面板自振效应和流固耦合效应推导了风荷载计算公式;对天津奥林匹克中心体育场大跨度钢管桁架结构和某体育馆屋盖大跨度单层球面网壳结构进行风振系数计算分析。结果表明,考虑屋面板自振效应,结构风振系数增大;考虑流固耦合效应,结构风振系数减小,且风和结构的耦合起主要作用,风和屋面板耦合的影响很小,可忽略不计;同时考虑屋面板自振效应和流固耦合效应,结构风振系数分布规律基本不变,屋面板自振效应与流固耦合效应对结构风振系数的影响不能相互抵消,且对不同结构影响程度不同。     

高耸结构广义人造脉动风时程模拟研究

高耸结构的风振响应要考虑非线性就必须在时域内进行,这就要发展顺风向脉动风的模拟方法。本文在了解风的基本特性基础上,利用互谱密度矩阵分解,并考虑了随高度变化的风谱,为提高计算机效率和计算精度,引入了快速FFT变换技术,数值算例表明该方法切实有效可行。     

桅杆结构风振系数计算方法研究

研究桅杆风振系数的计算方法,给出了基于SRSS法(平方和开平方)和CQC法(完全组合)的桅杆风振系数表达式。结合算例讨论SRSS法与CQC法的差异,并采用时域法对频域分析结果进行验证。结果表明,可采用SRSS法且只考虑前五阶振型的贡献计算桅杆风振系数;可不考虑角度风、纤绳初应力、顶层与底层纤绳刚度比对风振系数的影响。     

考虑山地风荷载的重庆电视塔受力分析

重庆电视塔高183.1m,建成于1970年。该结构坐落于山脊顶部,因此山地风场效应是结构分析中必须要考虑的因素。根据规范山地风计算方法,建立了有限元模型计算电视塔结构安全性,结果显示山地风荷载效应影响较大,使部分构件应力比大于1,结构必须进行加固;作为整体结构计算的补充,又进行了节点有限元模型计算,结果显示只有节点板局部较小区域应力超过材料屈服强度,在考虑屈服后应力重分布情况下可认为节点安全可靠。     

考虑随机风影响的隧道通风量计算

现有隧道内通风量计算偏保守,往往需开启更多风机,导致能源浪费严重。本文提出一种考虑随机自然风影响下的隧道内通风量计算方法。将风频引入隧道通风量计算中,指出隧道内风频的两种表示方法,离散型风频分布和韦布尔风频分布,通过最小误差逼近算法计算韦布尔风频分布中的尺度系数A和形状系数K。通过算例可得,进口处考虑随机风比不考虑随机风的通风量多37.8%,说明考虑随机风影响可明显降低风机开启数量。     

某局部双层网壳的设计分析及脉动风振响应验算

主要介绍了网壳结构的设计，包括结构体系的选取、结构分析方法、地震作用和稳定验算，着重对结构进行了脉动风振响应验算。通过分析得出在风压较大的地区，风荷载往往是网壳结构的控制荷载，因此在设计中必须要科学地考虑风的动力作用，对结构进行风振响应验算。     

风荷载的几种模拟方法

风荷载是作用在结构上的重要动力荷载之一,尤其对于高层、高耸及大跨结构来说,设计中必须考虑风荷载的作用。主要介绍了几种人工生成随机序列的风荷载模拟方法:自回归法、谐波叠加法以及逆傅立叶变换法和小波分析。并给出了前两者详细的计算公式,为结构的风荷载动力分析提供借鉴。     

数值模拟在高耸结构设计分析中的应用

以沿海地区某输电塔结构为原型,采用数值模拟的方法对结构在风荷载作用下的极限承载力进行了分析,结果表明:台风多发地区的输电塔设计必须考虑台风高湍流引起的动力风荷载增大效应,并指出数值模拟是高耸结构设计分析中经济有效的方法。     

风与张拉薄膜结构的耦合作用

张拉薄膜结构具有自重轻、刚度小的特点 ,因而属于风敏感结构。作用在张拉薄膜结构上的风荷载除与气流本身的特性有关外 ,还与结构在风荷载作用下的位移、速度等有关 ,从而引起附加的气动刚度 (或附加质量 )和气动阻尼。因此 ,在研究张拉薄膜结构的风致动力效应时 ,必须考虑风与结构的耦合作用。为此 ,对张拉薄膜结构的风振研究方法进行了总结 ,主要介绍了考虑风与结构耦合作用的简化气弹力学模型方法 ,并介绍了两个简化气弹性模型试验     

索膜结构在竖向脉动风影响下的风振响应研究

研究索膜结构在竖向脉动风影响下的风振响应特性。脉动风既包含有水平脉动风速,又有竖向脉动风速。对柔性较大的索膜结构,竖向脉动风作用将与水平风作用相叠加而使整个结构的风振响应增大。采用非线性随机模拟时程法,研究不同参数时索膜结构在单独水平风作用下、单独竖向风作用下、水平风和竖向风共同作用下的风振响应特性;并比较水平风和竖向风引起的膜结构的风振响应值,找出二者对膜结构所引起的响应异同及规律。一般情况下,水平风和竖向风共同作用引起的位移均值是单独水平引起的位移均值的1.57倍~2.94倍。因此,在研究索膜结构的风振响应时,必须考虑竖向脉动风的影响。     

基于AR法的双回路直线型输电塔架风振分析

本文基于MATLAB,采用AR法对风荷载进行模拟,得出了双回路直线型输电塔在脉动风作用下的风振响应.研究表明:设计时应注意脉动风对结构变坡度处弦杆产生的不利作用;脉动风作用造成的输电塔支座反力变化较大,基础的抗拔力验算不可忽视.     

考虑桩土相互作用近海风电系统模态分析

近海工程结构必须考虑桩土相互作用的影响。介绍了采用导管架结构的近海风力发电结构基础的不同简化方法。对于不同的简化方法,用ANSYS软件对不同的模型进行了模态分析,求出了前6阶自振频率,并且将不同约束条件下所得结果相互比较,探讨了适用于求解自振频率的简化方法。得到了此类结构进行模态分析时必须考虑桩土相互作用的结论。     

受竖直向上荷载作用的门式刚架塑性分析

门式刚架多用轻型屋面,在沿海等强风地区屋面风吸力可成为向上的荷载,一般刚架塑性弯矩计算公式或图表求解刚架内力已不能适用,如何考虑特定风荷载作用下结构的受力与变形是刚架设计施工中必须解决的实际问题。根据结构塑性分析的机动法原理,提出在向上荷载作用下无加腋单跨刚架塑性弯矩的算法。     

点支式玻璃幕墙柔性支承体系风致疲劳分析

点支式玻璃幕墙柔性支承体系对风荷载特别敏感,在其服役期内主要承受风荷载的循环往复作用,随着风荷载作用时间的增长,结构的关键杆件和危险部位会产生一定的疲劳累积损伤,影响结构的安全使用性能.针对某典型工程算例,通过对脉动风进行数值模拟获得了随机风荷载谱,并将其施加到点支式玻璃幕墙支承体系上,利用改进雨流计数法对关键杆件和危...