桅杆结构风振响应分析

本文根据一工程实例,建立了一个格构式桅杆的空间动力模型,利用Monte Carlo数值模拟对桅杆的非线性风振响应进行了计算。根据计算结果,对桅杆结构在风荷载作用下的响应特性进行了分析,并根据桅杆结构风振实测结果,对桅杆结构风振响应的非高斯性和宽带性进行了分析。     

调频弹簧阻尼器对桅杆结构的风振控制分析

根据调频质量阻尼器(TMD)的控制原理,提出了以调频弹簧阻尼器(TSD)作为桅杆结构被动控制装置的方法,并结合桅杆结构的非线性动力特性,根据频域分析理论,采用多点控制计算方法,计算分析了TSD对桅杆结构的风振控制。     

桅杆结构动态设计研究

基于非线性时程分析理论 ,提出了桅杆结构在动力荷载下的设计方法 ,以保证结构动态下的强度、变形和稳定性符合使用要求。给出并分析了桅杆结构动态设计实例 ,结果表明本方法直观、可靠 ,可应用于工程设计     

桅杆结构纤绳与杆身连接拉耳风致疲劳寿命预测

本文介绍了疲劳断裂力学中的Forman公式及相关控制因素。以一工程实例 ,建立桅杆的空间动力分析模型 ,进行有限元非线性时程动力分析 ,运用Forman公式对桅杆结构纤绳与杆身连接拉耳在随机风荷载作用下的疲劳寿命进行了预测     

桅杆结构的纤绳工作研究

桅杆结构是由柔软的纤绳和细长的杆身组成,其大变形及强非线性使得动力特性十分复杂。在正常设计、建造情况下桅杆破坏发生的比例之高在土木建筑中是罕见的。通过对桅杆结构的多层纤绳的初应力分析,来研究纤绳初应力对多层纤绳桅杆结构工作性能的影响。     

桅杆结构在模拟风荷载下的非线性动力分析

桅杆结构是一种具有较强几何非线性的结构,风荷载是其主要设计荷载。在对广义脉动风荷载样本模拟的基础上,采用增量形式的非线性有限元模型对桅杆的动力响应进行分析,并进行算例计算,说明提出的方法具有较好的精度。     

桅杆结构动力特性分析及试验研究

通过对桅杆结构中纤绳及杆身的非线性分析,建立了桅杆结构空间自由振动方程,应用子空间迭代法可求得任意个低阶振型和频率。对不同风向及不同纤绳初拉力下桅杆结构的动力特性进行分析,与试验研究比较表明,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

桅杆结构动力特性研究及试验验证

本文通过对桅杆结构中纤绳及杆身的非线性分析，建立了桅杆结构空间自由振动方程，应用子空间迭代法可求得任意个低阶振型和频率。对不同风向及不同纤绳初拉力下桅杆结构的动力特性进行分析，与试验研究比较表明，理论计算结果与试验结果吻合良好。     

桅杆结构非线性稳定与振动的杆索有限元分析法

本文基于修正的总体Lagrangian坐标描述法推导了空间索、杆单元的大位移刚度矩阵。基于虚功原理推导了索单元的一致质量矩阵。建立了桅杆结构的非线性静、动力增量平衡方程。采用Newton-Raphson迭代法和修正弧长迭代法求解桅杆在失稳前、后的整个变形路径。应用子空间迭代技术求解桅杆结构的任意个低阶振型和周期。根据Wilsons法的增量形式求解桅杆结构在任意动力荷载作用下的时程曲线。算例表明:本文导出的计算公式具有极高的精度。本文给出的方法适应性极强。     

模态分析的损伤诊断在桅杆结构中的应用

研究了桅杆结构的破坏原因和破坏机理,针对桅杆结构本身的结构动力特性和损伤后的动力特性改变,对应用模态分析方法在桅杆结构的损伤诊断的应用问题进行了分析,指出了模态分析的损伤诊断方法在桅杆结构中的应用方向。     

桅杆结构风振响应及疲劳研究进展

桅杆结构是一种高柔结构,在风荷载作用下由于纤绳和杆身的相互作用,表现出较强的非线性特征,结构响应非常复杂。本文对桅杆结构特点进行了分析,介绍了关于桅杆结构风振响应的研究进展,以及在理论分析中时域、频域及其它的分析方法,总结了近期关于桅杆的风洞试验及现场实测工作。由于桅杆在随机风荷载下的疲劳破坏是一种主要失效形式,本文给出了考虑响应宽带性及非Gauss性的疲劳分析方法,并总结了在桅杆疲劳及可靠性研究方面的进展。最后对桅杆结构需要进一步研究的一些热点问题进行了讨论。     

桅杆结构风洞试验研究

本文介绍了国内首次桅杆结构风洞试验,记录了格构式和单筒式桅杆模型的自振特性和风振响应测试结果。试验结果表明：①桅杆结构的非线性程度随风速的增大而增强;②桅杆结构在风振计算中应考虑多阶振型的影响,随着风速的加大,高振型的贡献增加;③在顺风荷载作用下,桅杆结构可能出现横风共振和混沌现象。     

Dynamic response of guyed masts

Natural frequencies of guyed masts were determined by modelling the mast as truss elements in one model and as beam-column elements in another model. Guys were modelled as cable elements in both cases. The natural frequencies from the two models agreed closely with each other. For the purpose of verification of the finite element modelling, two triangular steel latticed scale-modelled guyed masts were fabricated and tested on a shake table specially designed to test guyed masts. The experimental results were in good agreement with the results from the finite element analysis. The finite element modelling was then applied to six existing towers which are representative of the design practices in Canada. Based on the results of these analyses, the influence of ice accretion, guy initial tensions and torsion resistors on the dynamic characteristics of the guyed masts is discussed.     

桅杆结构的非线性分析

本文叙述了按空间受力状态,采用矩阵位移法对桅杆结构进行精确的非线性分析问题。文中给出的计算公式可适用于一般情况下平地与山地桅杆的静力、温度应力、支座沉降、自振特性和抗地震计算。本文的结构分析考虑了桅杆杆身的轴向变形,纠正了计算桅杆温度应力所沿用的不确切的分析方法。文中的理论分析得到了模型试验的验证。首都323米大气污染监测塔的结构计算,采用了本文的计算方法及其计算机通用程序。     

A novel approach to evaluate the equivalent dynamic stiffness of guy clusters in telecommunication masts under ground excitation

Telecommunication structures are essential components of communication and post-disaster networks and critically important facilities require reliable earthquake-resistant design procedures in seismically active regions. Calculation of the nonlinear seismic response of tall guyed masts using detailed time-step finite element methods is far more complex than linear response spectrum analysis that is routinely used in structural engineering practice. It is recognized that detailed computational procedures are not always necessary, in particular when the goal of the analysis is to provide a global earthquake-resistant design check on a regular structure with predictable response: this is when rational simplified methods are called upon to calculate the seismic demand. However, up until now, no such method exists for tall guyed masts that can account for the dynamic cable-mast interactions which dominate seismic effects in these structures. In the study reported here, the writers explore the dynamic behavior of guy cables under harmonic and seismic support ground motion through detailed computational modeling and propose a novel frequency-dependent method to evaluate the equivalent dynamic stiffness of guy clusters. This development will contribute efficiently towards a new robust rational model of general applicability for simplified seismic analysis of tall guyed telecommunication masts.Detailed numerical simulations involving 57 guy cables from eight existing towers with varying heights of 150-607 m were used in the study. A mathematical procedure was developed to replace the nonlinear time-variant cable stiffness with an equivalent linear frequency-dependent spring/mass system, based on the response spectrum of individual guy cables and the frequency content of the seismic excitation. Comparison of the main response indicators of these equivalent models and the detailed nonlinear finite element analysis results confirmed the reasonable and consistent engineering accuracy of the proposed simplified method with considerable savings in analysis effort.     

桅杆结构振动特性简化计算

将桅杆结构振型表示为三角级数形式 ,基于Lagrange第二方程 ,推导弹性支座连续梁模型简化振动方程。给出了不同情况下桅杆结构低阶频率和振型的实用计算表格 ,并通过计算实例与有限元方法进行比较 ,两者结果吻合较好     

基于频域的桅杆结构风振疲劳分析

本文基于随机振动理论对实测的桅杆结构风洞试验数据进行处理,分析了桅杆结构风振响应的频谱特性,并且从频域着手通过简单的数值运算求得足够精确的等效应力用于计算桅杆结构的风振疲劳寿命,避免了雨流点法极大的工作量。     

桅杆结构随机风振疲劳研究

桅杆结构随机风振疲劳是宽带随机疲劳过程。本文基于结构宽带随机疲劳理论 ,给出桅杆结构随机风振疲劳分析方法。结合桅杆模型风洞试验结果 ,得出桅杆结构宽带随机疲劳分析的谱宽参数ε和修正系数λ。最后 ,通过一个工程算例 ,进一步给出用等效应力法、等效窄带法及雨流法计算桅杆结构风振疲劳分析过程 ,并得出了一些有益于工程设计参考的结论     

桅杆结构的动力稳定性分析

推导了弹性结构体系在任意动力荷载作用下的动力稳定性判别准则,用此准则对实际桅杆结构在随机风载下的动力稳定性进行分析,并在总结桅杆结构动力失稳的特性和规律的基础上,提出了简化的位移判别准则。     

基于ANSYS的桅杆结构找形方法

通过研究与思考,提出了两种适用于张拉索的找形方法,给出了这两种方法的原理与具体实施步骤,并分别以简单索结构和桅杆结构为计算实例进行了验证和比较,有效的解决了桅杆结构的找形问题。