单层柱面网壳结构风振响应分析

风荷载在大跨度屋盖结构设计中常常起主要甚至决定性作用,这使得该类结构的风荷载及风致动力响应研究日益受到关注与重视。利用随机模拟时程分析方法对三向网格单层柱面网壳结构的风振性能进行了系统的参数分析,探讨了几何参数、气动参数、结构参数等因素对结构风振响应规律的影响,并在此基础上给出了可供单层柱面网壳结构抗风设计参考的风振系数。     

单层球面网壳结构风振响应分析及风振系数

利用线性自回归过滤器的模拟技术对考虑时间和空间相关性的风场进行计算机模拟,对施威德勒型、联方型和凯威特型三类单层球面网壳结构进行了水平风作用下的风致振动响应分析,分别考虑三种矢跨比1/8、1/5、1/4的影响.对风振响应的变化规律及其受矢跨比的影响进行了总结.计算了9种工况网壳结构的位移和内力风振系数.     

网壳膜屋盖非线性风振响应计算分析

探讨网壳膜屋盖风振响应的时程分析计算方法,通过对某网壳膜屋盖风洞试验的24个风向角数据进行统计分析,确定风荷载的不利风向角,并采用有限元法在时域内进行三维风振响应分析,获得膜屋盖位移和内力响应,进一步探讨膜预张力对网壳和膜自身风振响应的影响,得出一些有益的结论,为该类结构抗风设计提供参考。     

Kiewitt型单层球面网壳结构风振响应分析

采用随机模拟时程分析方法,对Kiewitt6-6型单层球面网壳结构的风振性能进行了系统的参数分析,考察了几何、气动、结构等参数变化对结构风振响应规律的影响。通过对计算结果的进一步统计处理,给出了可供该类结构抗风设计参考的风振系数拟合公式。研究结果表明,该类结构的风振响应规律性较好,风振系数取值为3.0左右。     

凯威特型单层球面网壳结构风振系数研究

风振系数是进行结构风荷载计算和抗风设计的重要参数。本文利用线性自回归过滤器的模拟方法对考虑时间和空间相关性的风场进行模拟,采用有限元分析软件ANSYS对一跨度为40m的凯威特型单层球面网壳结构进行风荷载作用下的时程响应分析,考虑3种矢跨比的影响(1/8、1/5、1/4),总结风振响应的变化规律及其影响因素。计算得出该结构的位移风振系数和内力风振系数均为2.5~3.0。     

MR阻尼器在空间网壳结构风振抑制中的控制策略影响规律研究

磁流变液(MR)阻尼器是一种新型智能材料抗风减振装置,它以适当方式和网壳结构结合,形成具有智能材料杆件的空间网壳结构,以达到抑制结构风振的目的。本文研究了控制策略对空间网壳结构的抗风减振效果的影响。研究表明,不同控制策略导致不同的减振效果。Passive-off控制策略的风振抑制效果较差,Passive-on控制策略对控制结构位移响应效果较好,但对控制速度和加速度效果不佳。半主动控制策略对控制结构的位移、速度和加速度响应均较理想。     

布置方式对MR阻尼器在网壳结构风振抑制中的影响及规律

磁流变液(MR)阻尼器是一种新型智能材料抗风减振装置,将MR阻尼器以适当方式和网壳结构结合,形成具有智能材料杆件的空间网壳结构,以达到抑制结构风振的目的,研究了阻尼器的布置方式对空间网壳结构的抗风减振效果的影响.研究表明,阻尼器的布置方式对加入MR阻尼器后的网壳结构在风荷载作用下的减振效果具有一定程度的影响.     

空间网壳结构风振系数计算分析

以某空间网壳结构为例,采用刚性模型风洞测试风压时程数据,形成有限元模型节点风荷载时程计算风振响应,从而得到风振系数.由于结构外形复杂,计算了3个方向的位移风振系数.分析表明,3个方向上屋盖风振系数随风向角变化规律类似,大拱曲边涡脱效应使得0度、180度风向角为最不利风向角.另外,比较了非线性模态叠加法与Newmark积分计算结果.表明该方法在充分选取参振振型后可快速求得风振系数,精度满足工程要求.     

TMD对钢塔风振控制的优化设计

提出了利用悬挂水箱作为调谐质量阻尼器来控制钢塔的风振,将ＴＭＤ对钢塔的控制作用归结为结构阻尼的增加,并给出了ＴＭＤ参数的优化设计方法。实例计算结果表明,提出的方法简便、实用,可应用于实际工程的设计中。     

结构TMD风振控制最优参数设计方法

本文采用数值迭代法给出了风振控制中考虑主结构阻尼时ＴＭＤ最优参数实用设计表格。     

某超高层结构TMD风振舒适度控制设计

基于风洞试验的结果对某超高层建筑进行了风振加速度时程分析,由于不能满足舒适度要求,拟在顶层设置调频质量阻尼器(TMD)。采用Den Hartog的经典理论确定了TMD参数,比较并分析了不同质量的TMD在某一风向角下的控制效果。并对计算加速度响应所采用的峰值因子的取值进行了讨论。     

电视塔结构TMD风振控制研究与设计

本文介绍了电视塔结构ＴＭＤ风振控制的基本理论、参数分析和风洞试验，同时阐述了嘉定电视塔的ＴＭＤ设计方法和构造处理。     

凯威特网壳最优网格研究

凯威特网壳的设计参数主要包括跨度、矢高、环向重复区域份数、径向节点圈数和杆件截面尺寸,每类参数的变化都会引起结构内力的重新分配进而改变结构的受力规律;这5类设计参数相互耦合,但应存在一个"最佳组合"使网壳结构的网格尺寸合理、用钢量最省且受力最为合理。对跨度30～90m、矢跨比1/3～1/7,环向重复区域份数6～12,径向节点圈数6～16的数百个单层凯威特型球面网壳模型进行了截面优化设计,以结构用钢量最省为优化目标,优化过程充分考虑了结构强度、刚度和整体稳定性,得出了凯威特型网壳5类主要设计参数的"最佳组合"规律,为工程设计人员提供了有益的参考。     

人行天桥的舒适度分析与TMD减振控制

为对比分析国内外规范对人行天桥舒适性评价的差异性,以海口市一座普通钢筋混凝土的海府天桥为例,依据各国规范建立了单人、结伴而行、低密度0.5人/m^2、高密度1.5人/m^2等8种人行荷载工况,进行舒适度评价,并对不满足舒适度要求的工况,采用TMD减振。结果表明:ISO和EN03规范对人行桥舒适度评价较为严格,TMD减振效果显著,合理选择TMD装置数量对减振效果有益。     

TMD控制下钢塔结构风振系数的计算方法

本文研究了ＴＭＤ控制下钢塔的风振系数，推导出其计算公式，进而计算结构的等效静力风荷载和风振响应。文章最后给出了工程实例。     

合肥电视塔TMD风振控制的时域分析

本文对合肥电视塔进行了动力特性分析 ,同时利用仿真得到的 19维脉动风压时程样本曲线 ,对塔的振动和控制分别进行了时域分析。计算结果表明 ,利用上塔楼生活和消防水箱构成调频质量阻尼器 (TMD)对合肥电视塔的风振有明显的控制作用。最优参数的TMD可使得电视塔上塔楼峰值加速度响应下降 5 4%     

基于应力比法的双层网壳结构抗风优化

目前对风敏感结构的抗风优化研究主要集中于高层建筑,而对大跨屋盖结构的抗风优化研究较少.以一实际大跨双层柱面网壳为研究对象,基于Gust Loading Factor (GLF)法构造等效静力风荷载,建立空间桁架结构的应力比法抗风优化设计框架和计算程序.编制计算程序进行数值分析表明,通过优化可使结构总重最多降低约84％,且设定杆件截面积下限后所有杆件应力小于容许应力,因此本文方法用于空间桁架结构的抗风优化中简单有效,容易推广至实际工程设计中.     

人行激励下某连廊的TMD减振控制与分析

连廊作为连接两幢或几幢建筑之间的走廊,一般其竖向自振频率接近于人行走频率或者跑步频率,容易产生共振,而产生舒适度问题,因此必要时需要采用有效的减振措施来控制连廊结构的振动。采用调谐质量阻尼器(TMD)对一钢连廊实际工程进行减振控制设计,通过时程分析方法模拟随机人行荷载激励,分为步行荷载工况和跑步荷载工况对其进行人致振动分析。对比分析了钢连廊结构在相同人行激励下加设TMD前后的振动响应。结果表明,安装TMD后钢连廊的最大加速度幅值明显减小,满足舒适度要求。TMD是钢连廊竖向舒适度控制的一种有效手段,可为以后类似工程的减振设计提供参考。     

调谐质量减振器在杭州湾大桥观光塔风振控制中的应用

针对高耸结构的风激励振动问题,介绍了调谐质量减振器TMD抗风振的基本原理。以杭州湾大桥观光塔为例,设计了相应的抗风振TMD减振系统,计算了多种风速下TMD的减振效率。并据此生产制造出TMD,实际应用于观光塔的振动控制。