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。     

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     

桅杆结构风振疲劳及可靠性分析

运用Monte Carlo方法对桅杆结构的非线性风振响应进行了计算。应用雨流法统计了纤绳节点板焊缝在服役期间内的应力幅及对应的循环次数。基于Miner线性累积损伤准则,计算得到了结构的疲劳寿命。以桅杆结构纤绳节点板焊缝的极限疲劳循环次数作为随机变量,利用可靠度理论分析了焊缝在不同服役期的疲劳可靠度。     

国家海洋博物馆风洞试验与等效静风荷载研究

以国家海洋博物馆钢结构屋盖为研究对象,采用刚性模型同步测压风洞试验对建筑表面的平均及脉动风荷载进行测定,考察了典型风向下屋盖表面风荷载特性。建立结构整体有限元模型,利用时程分析方法获得结构在风荷载作用下的最大节点位移和杆件应力。引入多目标等效静风荷载分析方法,以结构在风荷载作用下的最大动力响应为控制指标,获得针对多个等效目标的静力风荷载分布并对等效结果进行了验证。结果表明,该方法可以实现以少量静力风荷载分布形式实现所有响应均与动力极值响应等效。     

桅杆结构风振系数的计算方法

对桅杆结构风振系数的计算及其在风荷载作用下的动力特性进行分析，并与塔架结构作出比较，指出了现行规范中桅杆风振系数取法的不足之处。     

桅杆结构的风振疲劳分析

本文提出了对桅杆结构进行疲劳风振分析的一种方法；借助于桅杆所在地的风速资料，利用接近于实际的风模拟荷载，对桅杆结构进行时域内的非线性分析，从而得到了风载下桅杆结构易破坏处应力的时程曲线。通过雨流点数计算方法，可得到不同风速下、不同应力水平下的结构年实际循环次数，并可确定结构在已使用时间内不同应力水平下的实际循环次数，结合结构疲劳Ｐ—Ｓ—Ｎ曲线及Ｍｉｎｅｒ线性累积损伤理论，可对桅杆进行剩余寿命估计。     

杆身设置MTSD的桅杆结构风振疲劳控制

本文研究通过在格构式桅杆杆身上设置多个TSD控制装置,来减小桅杆风激振动,提高疲劳寿命。文中以一工程实例,建立了桅杆的空间动力分析模型,进行了有限元非线性时程动力分析,用雨流计数法统计了计算点的应力幅和循环次数,根据Miner线性累积损伤理论,用S-N曲线方法计算了桅杆疲劳寿命。通过设置控制装置前后桅杆疲劳寿命的对比,验证了设置振动控制装置来提高桅杆疲劳寿命是有效的。     

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     

深圳游泳跳水馆主馆屋盖结构分析及风振响应计算

深圳游泳跳水馆主馆屋盖结构采用了一种新颖的大跨度空间结构形式——带斜拉桅杆系统的主次立体桁架结构。本文首先介绍了该屋盖结构的结构布置特点以及结构计算分析要点。结合该屋盖结构的分析,本文特别对目前大跨度屋盖结构分析的两个重要问题——预应力分析方法和风振响应计算进行了讨论。文中归纳了三类等效的拉索预应力空间结构的预应力分析方法,即断索法、初作用法和初内力法。同时采用模态补偿法对该屋盖结构的风振响应进行计算,最终通过一个等效风振系数的形式来反映。根据该屋盖结构的分析结果,本文最后对斜拉桅杆系统拉索张力的预应力效应及合理取值、分支拉索的结构性能、圆钢棒拉索的受力特性等问题进行了讨论。     

某羊角型输电塔的风振响应分析

本文首先简述了应用线性滤波法中的自回归模型(AR模型)模拟出给定风速功率谱的风速时程序列,并验证其与目标谱的一致性,再通过规范公式推导脉动风载与风速之间的关系,从而得到作用在各节点的脉动风荷载时程样本。本文以某羊角形输电塔为原型进行了模拟计算分析,用有限元分析软件ANSYS建立了有限元模型,并用MATLAB生成塔架迎风面各节点上的风荷载时程信号作为动力输入。利用ANSYS对结构进行了模态分析,结果显示结构的基本模态为平面振动,但是同时具有扭转模态和局部振动模态;对此输电塔结构进行了平均风作用下的静力分析,同时,基于ANSYS时程分析方法计算了结构在一般风荷载作用下的风振响应。结果表明,在考虑一般风荷载作用的情况下,输电塔在顶部出现最大的位移和加速度响应,而在底部出现最大的轴力响应,但由于本文输电塔结构杆件的变截面设计,最大的应力出现在约1/3高处的杆件上。相对于平均风的作用,结构响应在一般风荷载下呈现出明显的动力放大效应。     

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。     

Investigation of wind-induced fatigue in tall guyed steel masts

This paper describes full scale instrumentation and analysis of tall guyed lattice masts to correlate wind speed and direction with structural stresses, particularly in welds. It outlines a method of predicting residual fatigue life from past meteorological records, where regular inspection is difficult.     

特高压拉线式悬索塔风洞试验研究

拉线式悬索塔由双立柱支撑结构及拉线悬索系统组成,在概念和设计上均较为简洁。然而由于其高耸特点,因此是风敏感结构。为测试该类结构的风振响应特点,进行了塔线体系气动弹性模型的风洞试验。试验结果表明:在紊流风场中,立柱的顺风向风振响应与横风向属于同一量级;随风速增加,背风侧拉线趋向松弛,背风侧立柱受压减小;而迎风侧拉线则越趋张紧,迎风侧立柱受压增加,因此,需特别关注迎风侧拉线断线及迎风侧立柱受压稳定问题。     

桅杆结构在地震作用下的非线性动力分析

本文利用虚功原理,基于修正的拉格朗日列式,得到桅杆结构增量形式的非线性有限元动力方程。在此基础上,以地震波为激励,计算了桅杆结构受地震作用的非线性位移、加速度动力响应,并对桅杆结构在纤绳初应力变化下的抗震性能进行了分析。     

桅杆结构风振疲劳分析

采用了两种方法对桅杆结构进行疲劳分析;时域法和频域法;通过算例运用断裂力学方法估算疲劳寿命,经过计算与分析,得出了一些有益的结论,希望能为进一步的研究提供参考。     

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。     

Nonlinear discrete analysis method for random vibration of guyed masts under wind load

Based on the idea of the discrete analysis method of random vibration, the paper studied the wind-induced response of guyed masts, the Gaussian close assumption is adopted to close the mean square equations when taking into account the nonlinearity of cables. The wind load is generated from spatially correlated filtered white noise. The discrete random vibration method can calculate accurate mean and mean square responses, the wind responses analysis for a numerical example demonstrate this point, and the results of discrete random vibration method is close to the results of experiment through wind-induced response analysis of a wind tunnel experiment model.