高层建筑抗风动力可靠性分析

本文提出并推导了全方位风荷载作用下高层建筑动力可靠性分析方法及相应的简化计算公式。文中用一定保证率的结构风振随机响应取代了Davenport抗风可靠性分析方法中的结构风振确定性响应,并由此给出动力可靠度计算公式及其简化形式,提高了可靠性分析的准确性。该方法不但可以分析高层建筑的安全度,也可以分析高层建筑的舒适度。     

武汉电视塔的动力特性及抗风可靠性分析

本文对武汉电视塔主体结构的动力特性及抗风可靠性进行了初步分析,用极值分布交换法对武汉地区风荷载进行了统计、动力特性实测及分析和基于泊松假定并考虑风向影响的动力可靠性分析。按本文方法计算的动力可靠性与数值模拟法的计算结果是一致的。     

桅杆结构动态荷载识别研究

运用基于模态分析法的动态荷载时域识别方法,在桅杆结构简化计算模型的基础上进行了作用在桅杆结构上的动态荷载识别的研究,同时利用在模拟风荷载下桅杆结构简化模型节点层的风振响应识别了作用在结构上的脉动风荷载.结果表明,反向识别的风荷载与正向动力分析时所采用的模拟风荷载基本一致,该荷载识别方法具有很好的识别精度.     

大型圆柱型储气结构风振系数分析

以某大型煤气柜为研究对象,根据其结构的动力特性特点分析讨论了其动力风荷载的确定,通过比较分析不同国家规范对动力风荷载的算法,获得了对于煤气柜考虑风振及动力风荷载的影响系数.从而确定了其结构设计时的风荷载.分析表明,各国规范对结构动力风荷载的规定有所不同,但计算结果区别并不大.     

钢栈桥桩顶梁截面ANSYS简化对其力学性能的影响

为了研究钢栈桥桩顶梁截面形式在ANSYS中简化后对其力学性能的影响,以黄河大桥施工栈道桩顶梁为研究对象,利用ANSYS建立原始模型和简化模型,首先分析静力作用下两者应力的差异,然后分析风荷载作用下施工栈道动力响应的差异。结果表明:(1)在上部结构自重作用(静力作用)下,两者最大竖向位移相差仅为0.56%,米塞斯应力相差仅为0.68%;(2)在风荷载作用(动力作用)下,两者桩顶梁中部节点最大速度绝对值相差0.023%,最大加速度绝对值相差0.2%。在上部结构自重作用或者风荷载作用下进行钢栈桥受力分析时,可用简化截面代替原截面进行计算。     

多自由度体系在平稳随机反应下的动力可靠性分析

本文对最弱链环多自由度结构提出求解体系动力可靠度上、下限的计算方法。对于平稳反应体系的动力可靠性分析提出一种计算策略,并对单自由度动力可靠性计算的Poisson公式进行了简化改进。最后给出了一个工程算例。     

高耸结构风荷载特性的风洞试验研究

通过风洞试验对椭圆截面高耸结构的风荷载特性及结构抗风安全性进行了系统研究。获得了结构表面风压分布规律,研究了高耸结构三维风荷载功率谱特性,评估了结构的三维等效静力风荷载并和规范结果开展了对比性研究,讨论了结构抗风动力可靠性。研究结果可为高耸结构的抗风设计和风洞试验提供技术参考。     

高层建筑顺风响应的计算

本文计算了高层建筑在顺风荷载作用下的动力反应.根据基本参数、结构第一振型和质量模式的假定,编制了计算程序AWCTS.对国外三幢高楼进行计算,检验了本文提出风荷载模型的有效性.     

矩形高层建筑扭转向风振响应简化计算

目的 研究在风荷载作用下计算独立矩形高层建筑扭转风振响应与扭转动力风荷载的经验公式.方法 结合随机振动理论与结构动力学知识,采用频域法建立了矩形高层建筑扭转向风振响应积分计算方法.进而通过必要的假定,将复杂的积分计算公式简化为简单的代数运算公式.为了减小在公式简化过程中采用的假定带来的误差,引入了误差调整系数.并通过对不同地貌条件下各种长宽比、高宽比和频率的建筑物的误差调整系数的分析.得到了结构的误差调整系数随各参数的变化规律,最后采用最小二乘法拟合得到了误差调整系数的公式.结果 得到了矩形高层建筑扭转向风振响应计算的经验公式.结论 由经验公式计算得到的结构响应与由积分方法计算得到的响应很接近,总体的相对误差基本上在5%以内.说明简化经验公式有较高的精确度.     

高层建筑和高耸结构的稳定、振动与动力可靠性

本文是作者博士论文的详细摘要,主要由五个部分组成:风向载的统计方法、结构自由振动的计算方法、高层建筑、高耸结构风振(?)应的简化计算方去、抗风结构的动力可靠性计算方法、可连续化高层建筑和高耸结构静力稳定的计算方法。     

连续随机结构的动力反应和可靠性分析

本文用摄动法对广义一维连续随机结构在随机荷载作用下的动力反应和可靠性进行了研究，提出了动力反应和基于机抗力动力可靠性的计算公式。     

在结构动力分析中对称性条件的利用

本文较系统地论述了在结构物的动力分析中对称性的利用问题。 诚然,在杆系结构的静、动力分析中,人们早就注意到可利用结构或载荷的对称性特点,以简化结构的计算分析。但是,对于象地震这样的复杂荷载,特别是业经离散化后的平面或空间结构,可否利用这些特性,本文就这一问题进行了推证。并证明就对称结构而言,单独的水平地震作用,可以作为瞬态的反对称荷载;单独的垂直地震作用可以作为瞬态的对称荷载。据此,无论是结构的自振特性或地震反应均可以得到很大的简化。 这里所指的简化,是针对结构本身进行的,即舍弃结构的某些部分,代之以某些附加的位移或者力的约束条件。这种简化与所使用的计算方法无关。因此,它对不同的计算方法都是适用的。 文中讨论了用闸墩、土坝以及板壳结构的边界处理问题。     

某火车站站台雨棚结构风振系数计算

对某火车站站台雨棚结构风荷载进行了数值研究,建立了火车站站台雨棚有限元模型,依据风速功率谱通过数值模拟得到雨棚表面测点风速时程及风压时程,对脉动风作用下的雨棚结构进行了风振反应时程分析,根据分析结果确定结构风振系数,为结构设计中风荷载计算提供依据.     

大跨径刚构连续梁桥悬臂施工阶段抗风性能

依托长白山国际旅游度假区主跨160m三跨刚构连续梁桥工程,利用Midas Civil软件对依托工程各悬臂施工阶段的动力特性进行计算,分析各个施工阶段的振型和基频的变化规律。根据桥址处的气候条件,计算阵风风速,利用Midas FEA软件CFD模块模拟风场区域,计算桥梁结构最大悬臂状态三分力系数,进而求得静阵风荷载。采用抖振力的实用简化计算方法进行桥梁最大悬臂状态抖振力分析。验算了在风荷载作用下最大悬臂状态结构的安全性。     

既有框架结构的新型等效简化动力模型构建方法

为了实现对长期服役后的结构在地震、风等动荷载作用下安全性和舒适性的评估,利用监/检测数据建立一个能准确反映实际建筑在地震、风等动荷载作用下动力响应的结构动力学模型至关重要。本文针对非常普遍的框架建筑结构,提出了一种基于少量移动传感器的框架结构等效简化动力学模型构建方法。首先,提出建筑结构等效简化模型构建的层间剪力等效原理,证明了以该原理构建的简化模型具备准确模拟实际建筑结构动力响应的能力。其次,推导了框架结构简化模型形式,并研究了简化模型参数特点。然后,提出了一种框架结构简化模型参数的迭代识别方法,实现了仅使用少量无线移动传感器的简化模型参数识别。最后,通过一个12层3跨钢框架结构数值模拟算例,研究了在不预知结构刚度退化的具体形式和仅使用少量移动加速度传感器的条件下,由本文所提方法构建的等效简化模型对实际框架结构在不同水平动荷载作用下结构动力响应的预测能力。数值试验结果表明,等效简化模型能准确模拟不同荷载工况下框架结构加速度和位移响应。因此,本文提出的框架结构等效简化模型构建方法将在评估既有框架结构在风、地震等动荷载作用下的结构安全性和舒适性方面具有重要的应用前景。     

连续随机结构在随机荷载下的动力可靠性分析

对连续随机结构在随机荷载下的动力可靠性进行了研究,首先建立了随机动力控制方程及其求解方法,提出了动力反应和动力可靠性的计算公式。     

水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计研究

为对水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计展开研究,首先阐释了水平地震作用下高层框架-剪力墙结构体系的动力特性,分析了风载作用下结构的风振响应及风荷载标准值计算方法.以某大厦为研究对象,从结构选型与布置、荷载标准值、主附楼之间的连接构造、基础的埋深、持力层的选择等方面对其展开结构设计计算,对结构自振周期、结构自振振型以及地震荷载或风荷载作用下产生位移结果展开了分析.研究结果表明：所研究建筑在水平荷载控制下,结构布置合理,变形满足要求,设计计算结果准确.     

风速谱中的随机噪声对结构风振响应的影响

为了分析风速谱的随机特性对结构风振反应的影响,应用ANSYS中的风-结构耦合分析方法,分别计算了考虑及不考虑风速随机噪声情况下生成的时程;对同一个高层建筑物的动力反应进行了时程分析;对2种情况下建筑结构表面风压及建筑结构动力反应进行了比较．比较结果表明,在考虑风速随机噪声的情况下,结构的动力反应比不考虑风速随机噪声时有一定程度的增大．     

连续随机结构在随机荷载下的动力可靠性分析

对连续随机结构在随机荷载下的动力可靠性进行了研究，首先建立了随机动力控制方程及其求解方法，提出了动力反应和动力可靠性的计算公式。     

斜拉桥的脉动风荷载数值模拟

风荷载是作用在斜拉桥上的重要动力荷载之一．基于数值模拟方法的风速时程曲线在桥梁结构风振分析中被广泛采用．笔者利用谐波叠加法模拟了风速时程样本．算例表明,计算结果与目标谱吻合良好,模拟精度、速度和计算稳定性均满足实际工程应用要求,证明了所用模拟方法的可靠性．利用足速时程数据,可以进一步对斜拉桥进行动力分析。